耐寒输送带交联助剂作者：中澳橡胶    发布时间：2014-10-15    点击次数：

    在使用DCP进行硫化EPDM时，为了提高交联效率，缩短硫化时间，改善硫化胶的物理性能，都广泛使用交联助剂。多官能团的活性添加剂，由于其反应活性，往往能够通过减少不应有的支化反应或产生额外的交联键，使源自过氧化物的自由基得到更有效的利用，从而提高交联效果。活性助剂按照其硫化作用有I型活性助剂和II型活性助剂之分。多官能团丙烯酸酯、二马来酰亚胺和甲基丙烯酸酯等属于I型活性助剂。含烯丙基的氰尿酸酯（TAIC）、二烯烃的均聚物等则属于II型活性助剂。由于采用DCP和活性助剂交联所形成的化学键都是碳－碳键，耐热性在所有的硫化体系中是最好的，因而，在此作者所关注的是其硫化特性和物理性能，对于耐热性，就不予深究。本文通过正交实验法探讨DCP分别与BMI（I型活性助剂）、TAIC（II活性助剂）以及BMI和TAIC组成的硫化体系对胶料硫化特性和物理性能的影响，并选出其最佳的配合比例。

（1）正硫化时间的结果与正交分析正硫化时间的结果与正交分析2。比较表中各因素所对应的极差的大小可知，对正硫化时间的影响最大的是BMI，随着BMI的加入，胶料的正硫化时间有减小的趋势，且根据它们所对应的均值的差异，可以确定要获得正硫化时间短的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2.5:1.5:0。

（2）焦烧时间的结果与正交分析焦烧时间的结果与正交分析3。由表可知，DCP和BMI对焦烧时间的影响稍大，而TAIC基本不起影响作用。要获得焦烧时间长的物料，其硫化体系的最佳配比DCP:BMI:TAIC=2:1:0.5。

（3）拉伸强度的结果与正交分析拉伸强度的结果与正交分析4。从表中可以看出，DCP、BMI和TAIC三者对拉伸强度的影响基本相当。由此可知，BMI和TAIC都能协助硫化剂DCP引发自由基并使之活化，从而达到提高交联效率的目的，然而它们的用量并不是越多越好，而是有个最佳的水平，要获得拉伸强度高的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2:0.5:0.5。

（4）断裂伸长率的结果与正交分析断裂伸长率的结果与正交分析5。从分析结果可以看出，DCP、BMI和TAIC都对断裂伸长率起作用，其中BMI的影响作用最大，DCP和TAIC的影响较小。要获得断裂伸长率大的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=3:0.5:1。

（5）100%拉伸强度的结果与正交分析100%定伸应力的结果与正交分析6。由表可知，DCP、BMI和TAIC对100%定伸应力的影响作用相差不大，BMI略强。要获得100%定伸应力高的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2:1.5:0.5。

（6）300%拉伸强度的结果与正交分析300%定伸应力的结果与正交分析7。由表可知，300%定伸应力的主要影响因素是BMI，其次是DCP，而TAIC对其影响甚微。要获得300%定伸应力高的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2:1.5:0.5。

（7）撕裂强度的结果与正交分析撕裂强度的结果与正交分析8。由表可知，TAIC是撕裂强度的主要影响因素，而DCP和BMI对撕裂强度影响不大。要获得撕裂强度高的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2.5:0.5:0。

（8）硬度的结果与正交分析硬度的结果与正交分析9。据表分析可知，DCP和BMI

都是硬度的主要影响因素。要获得硬度高的物料，其硫化体系的最佳配比为DCP:BMI:TAIC=2:1.5:0。

    综合分析正交试验结果，可以发现DCP、BMI和TAIC对硫化胶的硫化特性和物理性能的影响大小各异。DCP、BMI和TAIC三者共同影响着拉伸强度的大小；DCP和BMI对焦烧时间和硬度影响作用较大；正硫化时间、定伸应力、断裂伸长率主要受BMI的影响；而TAIC则是撕裂强度的首要影响因素。由此可见，交联助剂的选择对胶料的硫化特性和物理机械性能的影响起举足轻重的作用。与此同时，我们还发现，不管是DCP分别与BMI和TAIC组成的硫化体系，还是DCP与BMI以及TAIC共同组成硫化体系，由于生成的交联键是碳－碳键，耐热性很好，但是该硫化体系的物理性能较差，焦烧时间较短。针对采用硫磺硫化能够获得中等的硫化活性和良好的拉伸强度这一特点，因此，我们在获得较好的耐热性的同时，为了进一步提高胶料的力学性能，有必要在硫化体系中引入少量硫磺进行进一步的研究。本文采用少量硫磺、BMI和TAIC等交联助剂进行对比实验。

    各种交联助剂对胶料性能影响10。少量硫磺能够最有效提高EPDM的拉伸强度和断裂伸长率等物理性能。究其原因，DCP和少量硫磺组成的硫化体系，硫化EPDM胶料时不仅形成碳－碳交联键，还形成碳－硫－碳交联键，当受到外界作用力时，硫键的应力重排特性，使应力均匀分散，从而赋予胶料良好的的拉伸强度和断裂伸长率。为了进一步探讨硫磺用量对胶料性能的影响，于是取不同水平的硫磺进行相关实验，其结果11。随着硫磺用量的增加，不管是橡胶老化前还是老化后，硬度都在增大，断裂伸长率都在减小；拉伸强度都则是老化前先增大后减小，135℃老化后有不断增大的趋势，150℃老化后呈不断减小的趋势；唯有100%定伸应力是老化前变化不大，老化后急剧增大。总之，当硫磺用量在0.8份的时候，胶料老化前胶料的综合性能最好且老化后物理性能保持率较高，因此硫磺选用0.8份为宜。

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