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共混胶的共交联

发布日期:2019-02-19 10:48:52     浏览次数:741

        共混物系多相体系,由于各相中的橡胶的硫化特性不同;硫黄,促进剂等在各相中的浓度也不均匀。所以共混后各相的硫化速度就会不同。
        例如混合比为50/60的IR/SBR共混体系,采用12份硫黄,0.1份TMTD、,6份CZ作为硫化体系。假如这些硫化剂按表7一9所示的分配系数分配:硫黄的分配系数按1.84、TMTD的分配系数按10计算。在平衡状态下,硫黄在SBR相中1.56份在IR相中的将是0.84份。TMTD在SBR中的是0.18份,在ⅡR相中将是0.018份。硫化反应速度可以近似地用下式表示。

        
        从以上计算结果可以看出,共混后,由手流化剂在各相中的浓度変化,对各相硫化速度的影响是十分严重的。SBR在共混体系中的硫化速度,比SBR单独硫化时的硫化速度快28倍,1R在共混体系中的硫化速度,仅为IR单独硫化时的0。14倍。因此、倘若硫化条件相同IIR相在共混体中严重欠硫。这个现象通过硫化胶的溶剂抽出实验结果可以证实,在共混物中的IIR大部分被抽出。通过上述分析可以看出,1IR/SBR中存在着硫化不均现象。为克服硫化不均现象,经常采用选择具有共交联基础的橡胶组分加入第三组分;选择特殊硫化体系以及迟延硫化速度快的组分,提高硫化速度谩的组分的硫化速度等。现将二个共交联实例介绍如下。
        具有耐候、耐臭氧性和耐热等性能的EPDM,如果能与NR、BR以及CR等二烯类橡胶共交联,将对二烯类橡胶的改性起很大作用。
        关于EPDM与二烯类橡胶共交联的研究很多:诸如提高硫黄用量、过氧化物交联、增加EPDM的第三成份、EPDM的鹵化以及研究使用在EPDM和二烯类橡胶中相容性好的促进剂等。现介绍通过在EPDM分子上引入侧基硫黄提高EPDM硫化速度,进而提高EPDM/NR的共硫化性的方法。
        侧基硫黄EPDM的制备是,在无氧化锌存在的条件下,将EPDM、促进剂H和硫黄在一定的温度下加热使其进行予反应,所得产物称为侧基硫黄EPDM(PーEPDM)。如按表7-11的配合顺序,首先制成PーEPDM,然后与NR按各种比例混合,其硫化特性曲线及滞后损失如图7-23、7一24所示。
        由图7-23可见,PーEPDM/NR比EPDM/NR的焦烧时间短,硫化速度快,甚至比纯NR还要快。因此,EPDM由于引入了側基硫黄其硫化速度得到了很大提高。从图7一24可以看出,EPDM/NR交联物滞后损失的峰值出现在混合比为60/40附近,改变交联时间仍然出现峰值。纯EPDM的滑后损失比P一EPDM小,但在整个混合比例范聞内EPDM/NR交联物的滞后损失却比P一EPDM/NR的大。另外,如果分别用NR/SBR/P一EPDM,NR/SBR/EPDM及常用的NR/SBR制成轮胎胎侧,并进行实际阻程试验。从试验结果可以看到NB/SBR/EPDM胎侧产生许多大裂口,SBR/NR胎侧龟裂严重。这说明前者共硫性不好、后者虽共硫化性较好,但因无EPDM而抗臭氧性能不好,用NR/SBR/P一EPDM制成的胎侧,行驶2年后发现,既无机械裂口,也无臭氧龟裂,这充分说明了NR/SBR/P一EPDM既保持了良好的抗臭氧性能又提高了共硫化性。

        

        从上述现象可以看出,EPDM分子上引入侧基硫黄后,可以使EPDM/NR的共硫得到显著。

        为了进一步改善NBR的耐油性、耐臭氧性、耐磨性和降低成本,常常在NBR中掺C使用,但这个共混体能否共交联,将对其性能产生很大的影响。

        用6一二丁胺一1、3、5一均三嗪一2,4硫醇(DB)可以提高NBR/PVC的共交联。

        

        (I)(Ⅱ)所示化合物中的一SS一键可以与NBR反应,(I)的一SH基可以与PVC反应,所以两者同时存在,而且比例合适时,便可使NBR和PVC产生共交联。

        几种硫化体系对NBR/PVC物性的影响如表7-12所示。

        

        从表中可以看出,由于 DB-MgO,DM-S-ZnO,及DB-DM-S-MgO-ZnO等体系只能主要交联PVC或NBR一个组份,不能交联NBR和PVC,因此永久变形耐油性较低。而DB—DM—MgO-ZnO体系由于能使NBR和PVC分子进行均匀交联,因此永久变形、耐油性都比较好。所以,DB一DM一MaO-ZnO体系是NBR/PVC共交联的最佳体系。