氧化物交聯(lián)體系下兩種助交聯(lián)劑HVA-2和TAIC對(duì)氫化
作者:sh頓美
發(fā)布時(shí)間:2017-09-04 09:25
氫化丁腈橡膠含有極少的不飽和雙鍵,在選擇交聯(lián)體系的過(guò)程中主要選擇以自由基機(jī)理進(jìn)行交聯(lián)的過(guò)氧化物交聯(lián)體系。但是單一的過(guò)氧化物交聯(lián)體系存在著硫化時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)效率低的弊病。并且對(duì)于橡膠的壓縮永久變形性能來(lái)說(shuō),使用單一的交聯(lián)體系時(shí),雖然隨著交聯(lián)劑的用量的增加橡膠的壓縮永久變形性能都有所提高,但是當(dāng)交聯(lián)劑用量達(dá)到一定程度時(shí),其壓縮永久變形性能增長(zhǎng)緩慢,并且當(dāng)交聯(lián)劑用量過(guò)大時(shí),橡膠的拉伸強(qiáng)度,撕裂強(qiáng)度,伸長(zhǎng)率等性能都會(huì)有大幅度降低。因此,為了能夠更好的解決橡膠的上述問(wèn)題,當(dāng)前橡膠工業(yè)界除了積極研究高效的過(guò)氧化物交聯(lián)劑之外,在現(xiàn)有的過(guò)氧化物交聯(lián)體系中加入單體型活*聯(lián)劑[4]也是一種非常簡(jiǎn)單有效地方法。因?yàn)榇祟愔鷦┮话銥楹喙倌軋F(tuán)的化合物,當(dāng)這種單體型活性助劑加入到氫化丁腈橡膠中時(shí),相當(dāng)于向體系中引入了不飽和度。它們?cè)谧杂苫嬖谙戮哂休^高的反應(yīng)活性,這樣在給定的過(guò)氧化物濃度下增加了橡膠的交聯(lián)密度。由于通過(guò)自由基加成到不飽和雙鍵上交聯(lián)比奪取氫原子交聯(lián)更容易和更有效,所以能產(chǎn)生更高的交聯(lián)度。過(guò)氧化物產(chǎn)生剛性的C-C鍵,以及加入活*聯(lián)劑產(chǎn)生的各種不同的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。不僅能顯著提高過(guò)氧化物交聯(lián)體系的交聯(lián)效率和硫化速率以外,還可以有效地改善硫化膠的力學(xué)性能、耐熱老化性能、電性能以及能夠很好的提高硫化膠的壓縮永久變形性能[1,2,3]。根據(jù)其對(duì)硫化速度的影響,這種常用的有機(jī)類助交聯(lián)劑分為兩大類[5,6],一類是分子中不含烯丙基氫,如甲基丙烯酸酯和N,N’-間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺(HVA-2)等,他們以加成而非氫取代參與交聯(lián)反應(yīng),另一類則是含有烯丙基氫的分子。其主要結(jié)構(gòu)如表1所示。因此,本文采用雙官能度交聯(lián)助劑N,N’-間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺(HVA-2)和三官能團(tuán)交聯(lián)助劑三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)在HNBR中與過(guò)氧化物交聯(lián)體系并用,以研究它們?cè)诹蚧^(guò)程中的作用和對(duì)HNBR性能的影響,并著重研究HVA-2和TAIC對(duì)氫化丁腈橡膠高溫和低溫壓縮永久變形的影響,以及對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行初步探討。
1 試驗(yàn)部分
1.1 主要原材料:氫化丁腈橡膠,炭黑N550,1,4-雙叔丁基過(guò)氧異丙基苯、N,N’-間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺(HVA-2)、三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC).
表1 氫化丁腈橡膠常用的助交聯(lián)劑的類型及結(jié)構(gòu)
名稱 結(jié)構(gòu)式
類型I 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)
三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)
N,N’-間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺(HVA-2) ( V:H3 u2 J- B3 j2 K
類型II 二烯丙基鄰苯二酸酯(DAP)
1.2 配方設(shè)計(jì)
氫化丁腈橡膠:100,N550:40,1,4-雙叔丁基過(guò)氧異丙基苯:3,TAIC:0~5,HVA-2:0~5。
1.3 試樣的制備與性能測(cè)試
在150 mm開(kāi)煉機(jī)上按常規(guī)混煉方法進(jìn)行混煉,硫化溫度為170℃,硫化時(shí)間為硫化儀所測(cè)得的t90 ,用25t電熱平板硫化機(jī)硫化試樣。
按照GB-528-82標(biāo)準(zhǔn),在GT-TCS-2000型電子拉伸試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試試樣的拉伸強(qiáng)度、100%定伸強(qiáng)度等。
按照GB-528-81標(biāo)準(zhǔn),對(duì)試樣的撕裂強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。試樣的拉伸速度為500 mm/min,試片厚度為2 mm。
按照GB-528-83標(biāo)準(zhǔn),采用XY-1型邵爾A型硬度計(jì)對(duì)試樣的邵A硬度進(jìn)行測(cè)定。
) u3 m5 U6 x6 z8 \( GB1683-81標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定試樣壓縮永久變形,壓縮率25%,實(shí)驗(yàn)溫度150ºC,
關(guān)鍵字:氫化丁腈;HVA-2;TAIC;交聯(lián)密度