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摘要:研究促進劑ns用量對環氧化程度為25的環氧化天然橡膠(ENR25)的硫化特性、交聯密度、力學性能及耐熱空氣老化性能的影響。研究結果表明，當硫磺用量一定時，ENR25的焦燒時間T10與正硫化時間T90隨著促進劑NS用量的增加而延長，硫化速率指數Vc逐漸下降，MH－ML值逐漸增大;ENR25硫化膠的交聯密度隨著NS用量的增加而增大;當NS用量為1.2phr，ENR25硫化膠的拉伸強度達到最佳值，隨著促進劑NS用量的增加，ENR25硫化膠的撕裂強度逐漸增大;隨著促進劑NS用量的增加，ENR25硫化膠的耐熱空氣老化性能提高。

關鍵詞:促進劑NS，環氧化天然橡膠，耐熱空氣老化性能，力學性能

環氧化天然橡膠(ENR)是一種很有潛力的NR改性膠，具有優異的耐油性與耐氣密性、良好的抗濕滑性及較低的滾動阻力［1－3］。但是ENR的耐老化性能非常差［4－6］，而促進劑和硫磺是影響橡膠老化性能的重要因素，前期研究發現促進劑NS比較適用于ENR的硫化［4］，因此，本文研究促進劑NS用量對ENR25硫化特性、交聯密度、力學性能及耐熱空氣老化性能的影響，了解促進劑NS用量對ENR硫化特性和耐熱空氣老化性能的影響規律，可為優選最佳的ENR硫化體系提供理論指導。

1實驗部分

1.1主要原材料環氧化天然橡膠(ENR25)，實驗室制備;硬脂酸、氧化鋅、促進劑NS、硫磺，均為橡膠工業常用配合劑。1.2基本配方ENR25100，氧化鋅5，硬脂酸2，硬脂酸鈣5，防老劑40202，防老劑RD1，硫磺1.0，促進劑NS變量。

1.3試樣制備及性能測試將ENR25在開煉機(XK－150，廣東湛江機械廠)按常規方法加入配合劑，膠料下片，停放過夜后，采用流變儀(MDR－2000，美國ALPHA科技有限公司)測定硫化曲線，測試溫度150℃，時間40min。將混煉膠在平板硫化機(XLB-D，湖州宏僑橡膠機械有限公司)硫化，硫化條件:150℃×T90，硫化速率指數Vc=1/(T90－T10)。采用拉力機(UT－2080，臺灣優肯公司)測試ENR25硫化膠的力學性能。ENR25硫化膠的力學性能按相關國家標準測試。采用熱空氣老化烘箱(UA－2071A，臺灣優肯科技股份有限公司)測試ENR25硫化膠的耐熱空氣老化性能，老化條件為100℃×24h。采用溶脹的方法測定添加不同促進劑NS用量的ENR25硫化膠的交聯密度。根據Flory-Rehner公式［7］計算交聯密度:式中:Vr—橡膠相在溶脹硫化膠中的體積分數;Vs—溶劑的摩爾體積，取Vs為105.7cm3/mol;χ—橡膠與溶劑的相互作用參數。

2結果與討論

2.1促進劑NS對ENR25硫化特性的影響圖1是添加不同促進劑NS用量的ENR25硫化曲線圖，表1是促進劑NS用量對ENR25的硫化特性的影響。從表1和圖1中可以看出，隨著促進劑NS用量的增加，ENR25的焦燒時間T10和正硫化時間T90逐漸延長，硫化指數Vc也隨之降低，表明隨著促進劑NS用量的增加，ENR25的硫化速度下降，但MH與MH－ML值隨著促進劑NS用量的增加而逐漸增大。

2.2促進劑NS對ENR25交聯密度的影響表2是促進劑NS用量對ENR25硫化膠交聯密度的影響。從表2中可以看出，ENR25硫化膠的交聯密度隨著促進劑NS用量的增加而逐漸增大，該結果與硫化特性中的MH－ML值相一致。

2.3促進劑NS對ENR25硫化膠的力學性能的影響表3是促進劑NS用量對ENR25硫化膠力學性能的影響。從表3中可以看出，隨著促進劑NS用量的增加，ENR25的硫化膠的拉伸強度與拉斷伸長率先增大，在NS用量為1.2phr時，其拉伸強度和拉斷伸長率的值達到最大值，隨后出現下降的趨勢。膠料的撕裂強度、100%定伸應力以及300%定伸應力都隨著促進劑NS用量的增加而逐漸增大。2.4促進劑NS對ENR25硫化膠的耐熱空氣老化性能影響圖2是促進劑NS用量對ENR25硫化膠的老化后力學性能保持率的影響，從圖2中可以看出，隨著NS用量的增加，ENR25硫化膠的拉伸強度保持率和拉斷伸長率保持率有所增大，表明促進劑NS用量越多，耐熱空氣老化性能越好，可能是由于隨著促進劑/硫磺的比值的增大，生成的雙硫鍵或多硫鍵的比例降低，降低因多硫鍵老化生成的酸使ENR環氧基團發生開環反應的趨勢，提高ENR的耐老化性能［8］。因此，ENR的硫化體系推薦選用有效硫化體系或半有效硫化體系。

3結論

(1)隨著促進劑NS用量的增加，ENR25硫化膠的焦燒時間T10和工藝正硫化時間T90逐漸延長，硫化速度下降，硫化交聯程度MH－ML增加。(2)ENR25硫化膠的交聯密度隨著促進劑NS用量的增加而提高，而其拉伸強度在促進劑NS的用量1.2phr時達到最大值，之后繼續添加促進劑NS會使膠料的拉伸強度降低，膠料的拉伸強度會出現下降趨勢;膠料的撕裂強度、100%定伸應力以及300%定伸應力都隨著促進劑NS用量的增加而逐漸增大。(3)隨著促進劑NS用量的增加，促進劑/硫磺的比值的增大，生成的雙硫鍵或多硫鍵的比例降低，降低因多硫鍵老化生成的酸使ENR環氧基團發生開環反應的趨勢，ENR25硫化膠的耐熱空氣老化性能提高。

參考文獻

［4］楊昌金，羅勇悅，鐘杰平，等.促進劑對ENR25的硫化特性與耐空氣老化性能的影響［J］.合成材料老化與應用，2016，45(5):1－4，16.

［6］楊昌金，羅勇悅，許逵，等.硬脂酸鑭與硬脂酸鈣對ENR性能的影響［J］.稀土，2017，38(2):140－144.

作者：楊昌金 廖祿生 王兵兵 彭政 許逵 鐘杰平 單位：中國熱帶農業科學院農產品加工研究所