AEM膠料中替代DOTG的配方建議

1、膠料中替代的配方建議                                   劉瑋橋?qū)O亞斌杜娟編譯       （吉林石化公司研究院高分子合成研究所，吉林）  

2、;  聚合物（乙烯丙烯酸酯彈性體）已有多年的生產(chǎn)歷史了。硫化膠具有以下的特點(diǎn)：    （）連續(xù)耐熱溫度高達(dá)，最高為；    （）極好的耐低溫性能，溫度低到；    （）對(duì)變速器油和機(jī)油的抗耐性優(yōu)異；    （）優(yōu)異的耐漏氣和廢氣冷凝液性能；    （）優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能；    （）極好的阻尼性能；   

3、0;（）較低的壓縮變形值；    （）在壓縮應(yīng)力松弛（）測(cè)試中具有優(yōu)異的性能。    由制備的部件主要應(yīng)用在以下汽車部件中：    （）汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用的渦輪增壓器膠管；    （）燃油膠管外層膠；    （）變速器油冷卻膠管；    （）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)膠管和真空管；    （）變速器系統(tǒng)中的密封墊； &

4、#160;  （）發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的密封墊；    （）扭振減振器。    大多數(shù)牌號(hào)的都是由乙烯、丙烯酸甲酯和硫化單體組成的三聚物。使用二胺分兩段硫化。開(kāi)始為模壓硫化，然后為在下的二次硫化。二聚物是由乙烯和丙烯酸甲酯制成的。一般情況由過(guò)氧化物硫化二元聚合物，不需要進(jìn)行二次硫化。    的替代    三元共聚物膠料由二胺硫化，需使用促進(jìn)劑加快硫化速度。多年來(lái)一直推薦使用二鄰甲苯胍（）。能顯著地提高硫化速度，并且能顯著提高

5、壓縮變形性能。    的使用狀況正在改變，在其他的文獻(xiàn)中已經(jīng)詳細(xì)討論過(guò)。將來(lái)可能限制的使用。用聚合物制造橡膠部件的生產(chǎn)商正在選擇的替代品。    內(nèi)部研究中評(píng)價(jià)了一系列非促進(jìn)劑。很難找到與類似，在加快硫化速度的同時(shí)能降低壓縮變形的促進(jìn)劑。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，較好的促進(jìn)劑為疊氮二環(huán)十一碳烯（）。    本文使用的都是商標(biāo)名為的改性，即。    在膠料中的用量為份。經(jīng)驗(yàn)表明，使用代替的用量為份。此用量的達(dá)到的硫化速度與膠料相近。 

6、   使用的生產(chǎn)商的反饋大部分是積極的。某些生產(chǎn)商在使用替代時(shí)發(fā)現(xiàn)了下面的的問(wèn)題：    （）硬度和模量提高；    （）伸長(zhǎng)率下降；    （）最大的問(wèn)題是壓縮變形比使用促進(jìn)劑的大，在某些情況下膠料不能滿足壓縮變形的要求。本文將討論這個(gè)問(wèn)題。    實(shí)驗(yàn)結(jié)果    在密煉機(jī)上混煉膠料，然后在開(kāi)煉機(jī)上終煉。膠料在下模壓，然后在下二次硫化。表為測(cè)試方法，對(duì)應(yīng)的方法作為參

7、考。                本研究中壓縮變形是最重要的測(cè)試項(xiàng)目，在不同的條件下進(jìn)行測(cè)試：    （）圓柱（高為、直徑為）×，×，×。    （）模壓圓柱（高為、直徑為）    ×，×，×。   壓縮變形測(cè)試對(duì)程序中的烘箱中

8、的空氣流動(dòng)情況進(jìn)行了調(diào)整。測(cè)試方法要求在老化時(shí)烘箱中的空氣流動(dòng)速度快（循環(huán)），而方法要求烘箱中的空氣流動(dòng)速度相對(duì)較低（循環(huán)）。在本文中壓縮變形試樣使用與測(cè)試相同的烘箱進(jìn)行老化，因此空氣流動(dòng)速度相對(duì)較高。    標(biāo)準(zhǔn)膠料    本文大部分研究工作使用的是邵爾硬度為度的標(biāo)準(zhǔn)膠料。標(biāo)準(zhǔn)膠料配方如下：    （）份聚合物；    （）份炭黑；    （）份聚醚醚增塑劑；   

9、 （）份硬脂酸、份烷基磷酸酯、份十八烷基胺；    （）份受阻胺抗氧劑；    （）份六亞甲基二胺氨基甲酸鹽硫化劑；    （）促進(jìn)劑。    本文使用了其他的配方，但都是以本配方為基礎(chǔ)。    硫化速度的研究和的比較    一種新促進(jìn)劑的關(guān)鍵是看它的硫化速度是否與相近。通過(guò)表看出，膠料的硫化速度與膠料相近。本文增塑劑、脫模劑和抗氧劑保持不變，數(shù)值

10、如表所示，標(biāo)準(zhǔn)膠料邵爾硬度為度。                硫化曲線如圖所示。份膠料的硫化速度非常接近于份膠料。這就是選擇用量為份的作為替代品的原因。                 表為兩種硫化膠的物理性能。試樣在下模壓，然后在下二次硫化。  

11、              圖為伸長(zhǎng)率為以內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。兩種硫化膠的物理性能有一些差別，這就是一些部件生產(chǎn)商所擔(dān)心的問(wèn)題。膠料具有以下特性：    （）較高的硬度；    （）較高的模量；    （）較低的伸長(zhǎng)率；    （）較大的壓縮變形。    一些能

12、滿足壓縮變形要求的膠料換用后可能達(dá)不到壓縮變形要求。    方法的壓縮變形差別比大，與相比，短時(shí)間的差別較大。    降低炭黑用量調(diào)整應(yīng)力應(yīng)變曲線    第一部分的研究主要集中在硬度、模量和伸長(zhǎng)率的調(diào)整上。改變橡膠膠料的應(yīng)力應(yīng)變曲線來(lái)降低硬度、模量及提高伸長(zhǎng)率的方法很多。但是許多方法同時(shí)提高了壓縮變形，是不利的?？蛇x方案如下：    ）提高增塑劑用量如果不改變?cè)鏊軇┑念愋?，通過(guò)提高用量會(huì)提高壓縮變形，能采納。  &#

13、160; ）降低硫化劑用量會(huì)提高壓縮變形。    ）降低促進(jìn)劑用量降低硫化速度的同時(shí)壓縮變形提高。    ）降低炭黑用量降低壓縮變形。    ）改變炭黑類型為大顆粒炭黑降低壓縮變形。    研究了方案和。    首先研究了降低炭黑用量的方案。炭黑用量從份減少到份時(shí)結(jié)果最好。在改變炭黑用量時(shí)，硬度和模量下降，伸長(zhǎng)率提高，壓縮變形稍有降低，與預(yù)期的一樣。結(jié)果如表所示。  

14、              室溫和下的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖和圖所示，伸長(zhǎng)率只顯示到。填加的膠料，炭黑用量從份降低到份時(shí)模量和硬度的下降程度與對(duì)比膠料相同。伸長(zhǎng)率提高，因此接近于對(duì)比膠料。    炭黑用量低的膠料的壓縮變形低于份炭黑的膠料，但是壓縮變形還是高于對(duì)比膠料。份炭黑填充膠料的壓縮變形可以滿足一些用途的需求。    隨著炭黑用量的下降，粘度也下降。較低的粘度會(huì)改變膠料的加工性

15、能，可能會(huì)提高部件的加工性能。    改變炭黑類型調(diào)整應(yīng)力應(yīng)變曲線    如果炭黑用量從份降低到份，對(duì)體積膨脹和膠料成本會(huì)有較大的影響。炭黑用量保持不變的情況下降低模量的方法是改變炭黑類型。本研究中將炭黑換成和的并用。在炭黑總份數(shù)為份不變的情況下改變和的比例。最佳方案為在膠料中份和份并用，相當(dāng)于對(duì)比膠料中份，結(jié)果如表所示。份和份并用的膠料的硫化膠性能接近于份的對(duì)比膠料。            &#

16、160;      壓縮變形值還是高于對(duì)比膠料。老化一周后較低硬度的膠料的壓縮變形值接近于對(duì)比膠料。在某些情況下，膠料可以滿足壓縮變形的要求，而在其他情況壓縮變形值可能高于要求值。    提高壓縮變形的方法    目前討論的兩種方法（降低炭黑用量或使用并用）能較好地調(diào)整應(yīng)力應(yīng)變曲線和硬度值之間的關(guān)系。然而在一些情況下不能滿足壓縮變形的要求。下一步研究將主要是提高壓縮變形。討論的兩種方法是改變?cè)鏊軇┗蚋淖兙酆衔铩Ｍ瑫r(shí)使用這兩種方法時(shí)，壓縮變形性能比對(duì)比膠料的

17、好。    用低揮發(fā)性增塑劑提高壓縮變形性能    提高膠料壓縮變形性能的一種方法是使用揮發(fā)性較小的增塑劑?；纠碚撌窃诤嫦淅匣^(guò)程中采用揮發(fā)性小的助劑。揮發(fā)性較小的增塑劑的優(yōu)勢(shì)在高溫和長(zhǎng)時(shí)間的更苛刻的熱老化條件下表現(xiàn)得更突出，所以膠料的壓縮變形條件包括了×。    用揮發(fā)性較小的增塑劑制備幾種膠料。下面討論的膠料為填加份、份炭黑和份低揮發(fā)性增塑劑的。    門尼粘度和硫化膠性能如表所示。脫模劑、防老劑和硫化劑與以前的配方相同

18、。               壓縮變形結(jié)果較接近，反映了時(shí)間和溫度對(duì)壓縮變形性能的影響。    （）標(biāo)準(zhǔn)增塑劑的膠料在×老化條件下的壓縮變形性能稍好。    （）在×條件老化后個(gè)兩膠料的壓縮變形性能相近。    （）填加低揮發(fā)性增塑劑的膠料在×條件老化后有較好的壓縮變形性能。  

19、;  替代    不是所有的都含有增塑劑，因此通過(guò)改變?cè)鏊軇﹣?lái)提高壓縮變形性能并非適合所有的膠料。提高壓縮變形性能的另一方法是使用性能較好的。    幾年前已經(jīng)出現(xiàn)了加工性能較好的新聚合物，本研究用聚合物為。該聚合物在許多方面與相似，但是它的粘度比高，因此它的壓縮變形性能較好。由制備炭黑用量、比例、（硫化劑）用量不同的膠料。              

20、60; 表為基于或四種膠料的性能。膠料為：    ）份炭黑、份的對(duì)比膠料；    ）份炭黑、份的膠料；    ）份炭黑、份的并用比為的膠料；    ）份炭黑、份的膠料。    盡管炭黑用量較低，但是并用比為的膠料的粘度與對(duì)比膠料類似。壓縮變形值接近于對(duì)比膠料，可以滿足要求。    純膠料的粘度最高。發(fā)現(xiàn)與對(duì)比膠料相比，它具有較好的焦燒安全性。較長(zhǎng)的

21、焦燒時(shí)間與聚合物有關(guān)。壓縮變形性能與對(duì)比較料相近。    低揮發(fā)性增塑劑與高性能聚合物并用    提高壓縮變形性能的兩種方法是改變?cè)鏊軇┗蚋淖兙酆衔铩０堰@兩種方法結(jié)合起來(lái)發(fā)現(xiàn)壓縮變形性能優(yōu)于對(duì)比膠料。膠料如下：    ）含份炭黑、標(biāo)準(zhǔn)增塑劑的的對(duì)比膠料；    ）含份炭黑和低揮發(fā)性增塑劑的的膠料；    ）含份炭黑的并用比為的膠料；    ）含份炭黑和低揮發(fā)

22、性增塑劑的的膠料。    配方和流變性能如表所示。                 結(jié)論如下：    所有條件下，含份炭黑和低揮發(fā)性增塑劑的膠料的壓縮變形最好。個(gè)壓縮變形結(jié)果都優(yōu)于對(duì)比膠料。在下的壓縮變形結(jié)果表現(xiàn)了該膠料相對(duì)于對(duì)比膠料的優(yōu)勢(shì)。    壓縮變形結(jié)果表明份炭黑、并用比為的膠料的壓縮變形性能與對(duì)比膠

23、料相近。在下的壓縮變形值優(yōu)于對(duì)比膠料。    壓縮永久變形結(jié)果如圖所示。與對(duì)比膠料比，低揮發(fā)性增塑劑膠料都使用較少炭黑。另一個(gè)可達(dá)到相近性能的方法是炭黑用量與對(duì)比膠料相同為份，但采用兩種炭黑并用。本研究用的并用來(lái)替代。    其他工作    過(guò)去一直在進(jìn)行高硬度膠料中的替代研究。解決這些問(wèn)題的方法與邵爾硬度為的膠料的研究類似。步驟如下：    （）降低膠料中的炭黑用量；    （）用相同份數(shù)并用炭黑（，）來(lái)代替；