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树脂硫化体系对溶液法丁基橡胶性能影响

收藏本文 2024-02-09 点赞:19096 浏览:83268 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:本文探讨了树脂的种类及用量对溶液法丁基橡胶硫化特性及机械性能的影响。
关键词:溶液法丁基橡胶 硫化体系 树脂
前言
溶液法丁基橡胶是以烷基氯化铝与水的络合物为引发剂,在烃类溶剂(如异戊烷)中于-90~-70℃下,异丁烯和少量异戊二烯共聚而成。丁基橡胶透气率低,气密性优异,耐热、耐臭氧、耐老化性能良好,广泛应用于汽车轮胎内胎和硫化胶囊以及药用瓶塞等方面。
本文考察了不同树脂种类及用量对溶液法丁基橡胶硫化特性和机械性能的影响。

一、实验部分

1.原料
丁基橡胶(IIR):溶液法工业品BK-1675T,俄罗斯陶里亚蒂生产,氯丁橡胶(CR):山西合成橡胶集团生产,101树脂(松香改性酚醛树脂)、201树脂(溴化酚醛树脂)、202树脂(松香改性酚醛树脂)、 炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、蓖麻油,均为工业级。

2.仪器设备

无转子硫化仪 GT-M2000A ,拉力试验机 GT-TCS-2000 ,邵氏橡胶硬度计 LX-A型,气动冲片机 MZ-4102B,双辊筒开炼机S(x)K-160A,平板硫化机XLB-D400×400 。

3.试样制备

基本配方(质量份):IIR 100,CR4,树脂 10,炭黑N330 50,ZnO 5,硬脂酸 1,蓖麻油 5。
按照配方量,用双辊筒开炼机对丁基橡

摘自:学年论文格式www.udooo.com

胶进行塑炼。塑炼均匀后依次加入CR、树脂、炭黑、ZnO、硬脂酸、蓖麻油进行混炼。混炼均匀后薄通6次下片。放置24h后,于平板硫化机上进行硫化(硫化温度:190℃,硫化压力:10MPa),得到硫化丁基橡胶胶片,按照标准裁制试样进行机械性能测试。

4.测试方法

硫化特性执行标准GB/T 16584-1996;硫化工艺执行标准GB/T 6038-93;拉伸性能按照GB/T528-1998测试,试样厚2mm,形状为1号哑铃状试片,拉伸速度为500mm/min;撕裂性能按照GB/T 529-1999 测试,采用直角型试样,拉伸速度为500mm/min;邵尔A硬度测量执行标准GB/T531-1999。

二、结果与讨论

树脂硫化体系主要包括两部分,硫化剂和活性剂。丁基橡胶的硫化剂可选用101、201、202树脂,活化剂选用氧化锌。下面就树脂的种类及用量对溶液法丁基橡胶的硫化特性和机械性能的影响进行探讨,找出各组分的最佳用量。

1.不同种类树脂对溶液法丁基橡胶硫化特性及机械性能的影响

从表2可以看出,相同用量的三种树脂做硫化剂的情况下,除了101树脂混炼胶的撕裂强度稍差以外,其它机械性能都能达到要求。201树脂混炼胶的正硫化时间最短,说明201树脂活性最好,存在的问题就是焦烧时间较短,加工安全性差。由于201树脂的高活性,考虑到生产效率问题,选用201树脂作为硫化剂。

2. 201树脂用量对溶液法丁基橡胶硫化特性及机械性能的影响

配方中其他组分不变,201树脂用量分别选取8份、9份、10份、11份、12份,进行5组实验,考察201树脂用量对丁基橡胶硫化特性及机械性能的影响。结果见图1~4。
从图1可以看出,随着201树脂用量的增加,丁基橡胶的正硫化时间呈缩短趋势。说明201树脂的用量对溶液法丁基橡胶的硫化速度影响很大。但是随着201树脂用量的增加,混炼胶的焦烧时间变化不明显,说明树脂用量对焦烧时间影响不大。
从图2可以看出,随着201树脂用量的增大,拉伸强度先逐渐增加,当树脂用量达到10份时拉伸强度最大,其后随着树脂用量的增加其拉伸强度呈下降趋势。撕裂强度也呈现先上升降的趋势,在树脂用量为9份,10份时达到最大值,随后曲线趋于平缓,略有下降。
伸应力和扯断伸长率的影响
从图3和图4可以看出,随着201树脂用量的增大,硫化胶的硬度变化不是很明显;而扯断伸长率定伸应力则是先有一个较明显的上升,在10份时达到一个最大值,然后基本上保持不变; 300%定伸应力开始时呈缓慢增长趋势,到达了10份之后,增长速度明显加快。
由以上结果确定201树脂使用量为10份时,溶液法丁基橡胶的机械性能最佳。因此,选用201树脂的用量为10份。
三、结论

1.101、201、202三种树脂中201树脂活性最强。

2.201树脂用量为10份时,溶液法丁基橡胶的机械性能最好。

参考文献
崔小明. 丁基橡胶生产技术及国内外市场分析

(一)[J].上海化工.2005,30(5):40-43.

崔小明. 丁基橡胶面面观.中国石油和化工[J].2005, (3).

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