丁腈橡胶/丁苯橡胶并用胶相容性研究
丁腈橡胶是一种强极性橡胶,丁苯橡胶是一种非极性橡胶,二者在热力学上是不相容,两相界面之间很难产生共交联,微观呈现相分离状态,相容性差,导致综合性能差。

丁腈橡胶/丁苯橡胶并用胶的相容性直接取决于两相间是否有键合作用的存在,即共交联。

如果两相间产生共交联,那么相容性会得到提高,只有相容性提高了,两相间的相分离才能得到改善,宏观性能才能提高。

本文首先采取了一种新的工艺,即两种橡胶分别加各自的配合剂制成母炼胶,停放一段时间,制备并用胶。

通过这种工艺,硫化剂一部分存在于各自的橡胶相中,可以防止在硫化时,由于胶料粘度的不同导致的硫化剂迁移问题,保证各组分都能得到有效交联;另一部分富集在二者相交的相界面上,从而可能在相界面上发生共交联等反应;通过拉伸试验对比发现新工艺比传统工艺的性能要好。

通过对比例50/50进行傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、交联密度测定、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)的研究,结果表明:新工艺50/50产生了氢键,交联密度增大,产生了共交联,玻璃化转变温度相互靠近,断面粗糙程度增加,断裂纹的高度和宽度明显增加,且分散密集,说明断裂趋于韧性断裂,需要更多的断裂能量,即两相之间相互作用增强,界面间结合更加牢固,因此NBR/SBR并用胶相容性提高,性能提高。

其次在新工艺的基础上采取了硅烷偶联剂,利用其在高温下释放的活性硫,研究是否参与了界面间的共交联反应。

通过无转子发泡硫化仪、DSC、扫描电子显微镜(SEM)对并用胶硫化特性、玻璃化转变温度、微观形貌之间关系的研究,结果表明:随着双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)用量的增多,门尼粘度降低,硬度增加,拉伸强度增高,断裂伸长率下降;耐油性能变好,交联密度增大,
产生了共交联,玻璃化温度相互靠近,断面粗糙程度增加,断裂纹增多,说明断裂趋于韧性断裂,需要更多的断裂能量,即两相之间相互作用增强,界面间结合更加牢固,相容性提高,从而性能提高。

最后在新工艺50/50的基础上进行变量分析。

通过无转子发泡硫化仪、门尼粘度仪、热空气老化箱的研究,结果表明:当古马隆树脂用量为5份时,NBR/SBR 并用硫化胶的力学性能最好;当炭黑用量为50份时,NBR/SBR并用硫化胶的力学性能最好;当4010NA用量为1份时,NBR/SBR并用硫化胶的耐老化性能最好。