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受阻酚抗氧剂在NBR/WCB混炼胶中的应用

老 化 时间对 N B R/W c B混炼 胶硬 度变化 的 影响 如 图4所示 。 图4所示 , 随着 老化 时 间的延 长 ,胶 料 的硬度变化均不 同程度升高 。分 别加入不 同
图2老化 时间对NBR/WCB混炼胶 拉 伸 强度保持 率的影 响
抗 氧 剂 的混 炼 胶 的硬 度 变 化 差 别 不 大 , 约 为 +6 度 。
49.73
嚣要 》 霎 羹
(a)
(b)
图1不 同受 阻酚抗 氧剂 对NBR/wcB混炼胶 力 学性能 的影 响
从表1可 以看出,与未加抗氧剂的NBR/WCB ̄ 炼胶 (空白样 )相 比,加入抗氧剂后,NBR/WCB 混炼胶的焦烧时间延长,正硫化时间缩短 。在选 用 的 _一种 抗 氧 剂GM、264和 2246@ 中,添 加抗 氧
系,提高了聚甲醛 (P0M)的热氧稳定性。 本文研究 了抗氧NGM、抗氧剂264和抗氧剂
2246对NBR/WCB混 炼胶 的硫 化特 性 、力学 性 能 的 影 响,研 究 了老 化 时间 和老化 温 度对Nt3R/WCB混 炼 胶 耐热 老化 性 能的 影响 ,并通 过TG分析 表 征加 入 不 同受 阻 酚抗 氧剂 的NBR/WCB混炼 胶 的耐 热稳 定性 。
 ̄flJGM的混 炼胶 的焦 烧 时间最 长 ,而正 硫化 时间 最 短,硫化转矩下降 。此表明抗氧剂GM对NBR/wCB 混炼胶有 防止焦烧,加快硫化速度和软化胶料的 作 用 。
《广东橡 胶 》201 2年 第 1期

2.2力学 性 能 不 同受阻酚抗氧剂对NBR/WcB混炼胶力学性 能的影响如图1所示 。从 图1中看 出,加入受阻酚 抗氧剂后,NBR/WCB ̄g炼胶的拉伸强度提高,而 撕 裂 强度 和硬 度 减小 , 在选 用 的三 种 抗氧 剂 中 , 抗氧剂GM对应的NBR/WCB混炼胶的伸长率最高, 而 抗 氧#IJ2246对 应 的混 炼胶 的拉 伸 强度 和 撕 裂强 度最大 ,三种不同抗氧剂对应的混炼胶的硬度变 化 不大 。 2.3耐 热老 化性 能 2.3.1老 化 时 间 在 1 00℃老化温度条件下,老化时间对添加 不同受 阻酚抗氧剂 的NBR/WCB ̄g炼胶拉伸强度保 持率的影响如 图2所示 。从图2中看 出,随着老化 时 间 的延 长 ,混 炼胶 的 拉伸 强度 保 持率 均 逐 渐减 小。不加抗氧剂的空 白样拉伸强度保持率降幅最 为明显,而加人抗氧剂GM的混炼胶 的拉伸强度保
1062
最低 转矩 (M )/dN m
lO.69
最高 转矩 (M. )/dN in
48.07
注 :空白表 示不含 抗 氧剂 ,下 同。
抗氧  ̄IJGM 116 1012 9.92 42.78 抗氧  ̄flJ26 110 1O4O 9.72
46.51
抗 氧  ̄flJ2246 10O 1032 10.42
2.3.2老 化 温度 老化温度对N B m/w c B混炼胶拉伸 强度变化 率 、伸 长率变化率 和硬度变化 的影 响分 别如 图 5, 图6 ̄I:1图7所 示 。从 图 中看 出 , 当老 化 时 间为 48h时 ,随着 老化 温度 从 7o℃提 高 至 120℃,NBR/ WCB混炼胶的拉伸强度保持率、伸长率保持率逐 渐 减小 ,而硬度变化 逐渐增 大 。其 中,添加抗 氧剂GM的混炼胶的拉伸强度保持率和伸长率保持 率 明 显高 于 抗 氧 剂 264和 抗 氧 剂 2246对 应 的 混 炼 胶 ,硬度变化则略低于抗氧剂264和抗 氧剂2246 对应的混炼胶,而空 白样的拉伸强度保持率和伸 长率保持率最低,硬度变化增加幅度最大。综上 表 明,添加抗 氧剂G M的混炼胶具有 比抗氧#1J264
摘 要 :研 究 了抗 氧剂GM、抗 氧剂264和抗 氧剂2246对NBR/WCBi ̄炼 胶 的硫 化特 性 、 力学性 能 和 耐 热老 化性 能 的影响 ,并通过 TG分析 表征NBR/WCB混炼 胶 的耐 热 稳 定性 。结 果表 明 , 与抗 氧剂264和抗 氧剂2246 ̄1此 ,抗 氧 剂GM对NBR/WCBi ̄炼 胶具 有防止 焦 烧 ,加 快硫 化速 度和软化胶料 的作 用。添加抗氧剂GM的混炼胶比加入抗 氧剂264和2246的混炼胶具有更 优 异 的耐 热老 化性 能 。TG分析 表明 ,在三 种抗 氧 剂 中 ,加 入抗 氧剂GM的NBR/WCB混 炼胶 的耐 热稳 定性 最 高 。
作 者 简介 :郭建 华 (19v7一) , 男,博 士 ,副教授 ,主要 从 事橡 胶 塑料 改性 与成 型加工研 究。

受阻 酚抗氧 剂在 NBR/WOB ̄炼胶 中 的应用
264或2246)2。 1.3 仪器 设备 橡胶 开炼 机, 型号XK一160,广东湛 江机 械厂
产 ; 无转 子 硫 化仪 , 型 号MR—C3,北 京 瑞 达 宇辰 仪器 有 限公 司产 ;平板 硫化 机,型 号KSHRIOOT, 东 莞市 科盛实业有 限公 司产 ;万能 电子材料试 验 机, 型 号 Z010,德 国zwi Ck/R0e 1 1公 司产 ; 老化 试 验 箱 , 型 号 GT-7017-M, 高铁 检 测 仪 器
老 化 时 间/h
图3老 化 时 间 对 NBR/WCB混 炼胶 伸 长 率保 持 率 的影响
图4老化 时间对NBR/WCB混 炼胶 硬 度 变化 的影响

受阻酚 抗氧 剂在NBR/WOB ̄炼 胶 中 的应 用
和2246对应的混炼胶更优的耐热老化性能 。这主 要是 因为橡胶 在 低 氧状态 下 , 因受 热 诱导 而产 生 的烷基 自由基具有较长的寿命,这些烷基 自由基 会导 致 聚合 物分 子链 的歧 化 ,并 使之 产生 凝胶 。 传统 受 阻 酚 抗 氧剂 (如 264和 2246)捕 获 自由基 的能力较弱 ,无法有效抑制 聚合 物的热老化降 解 。而双 酚 单丙烯 酸酯 抗 氧NG M中的丙烯 酰基 上
1实验 部 分
1.1原 材料 丁苯橡胶 (NBR),牌号230S, 日本JSR公 司产;沉淀 白炭黑 (WCB),牌号ZeoSi1 ̄142, 罗地 亚 白炭黑 (青 岛 )有 限公司产 ;2-叔丁基 一 6一(3-特 丁基一2一羟 基一5一甲基 苯基 )一4一甲基苯 酚 丙烯酸酯 (简称抗氧 ̄,JGM),广州合成材料 研究院有限公司产;2,6-二叔丁基对 甲酚 (抗氧 剂264),2,2 一亚 甲基一双一(4一甲基一6一叔丁基 苯 酚 ) (抗 氧  ̄J2246), 广 州合 成 材料 研 究 院有 限公 司提供 ;其 它助 剂为 橡胶 工业常 用 原料 。 1.2 基本 配方 NBR 230S 100,Zn0 5,硬脂酸 1,沉淀白 炭黑 30,一缩二乙二醇 (DEG) 3,硫黄 2.0, 促进剂cz 及 TMTD 1.5,抗氧剂GM(或抗氧剂
西 省 化工研 究 所研 制 出牌 号为 K Y-394的双 酚 单丙 烯酸酯热稳定剂 ’ 。杜飞 以2,2 一亚 甲基一双 一 (4一甲基一6一叔丁基苯酚)、丙烯酸 、氯氧化磷等 为 原料 ,通 过酯 化反 应 合成 了GM, 并研究 合 成GM 的适宜工艺条件 。shiniChi_6, 等人研究发现, 双酚单丙烯酸酯抗氧剂具有独特 的双官能团稳定 机理,对丁二烯类聚合物如丁腈橡胶 (NBR)、 丁苯 橡 胶 (SBR)和丁基 橡 胶 (I IR)、苯 乙烯 一 丁 二 烯 一苯 乙烯 三 元 共 聚 物 (SBS)等 具 有 优 良 的 热 氧 老 化 防护 作 用 。 韦春 等 研 究 表 明抗 氧 剂GM对丁苯橡胶 具有 良好的防老化效 果 。美国 GOOdYear轮胎 和橡 胶公 司 旧 采用 0.3%抗 氧剂GM 和 1.2% 十二 烷 基 硫 醇一甲醛 一对 壬基 苯 酚 缩 合 物 二元 体 系稳 定 I I R,结果 在 200℃下 加 工 时的 I I R 凝胶含量显著降低。Gan LL1。。等以双酚单丙烯酸 酯抗氧剂和 传统受 阻酚抗 氧剂组 成复合抗 氧体
(东莞 )有 限公 司产 ;热重 分析 仪, 型号TG 209 Fl,德 国NETZSCH公 司产 。
1.4 试样 制备 将 开 炼机 辊 距 调 整 至 lmm,加 入NBR橡 胶 , 薄通 1oA, 然后 调大 辊距 至 2~3mm, 加人 z130、 硬脂酸和抗氧剂,然后加人沉淀 白炭黑 (WcB) 和DEG,待 吃料 完 全后 , 加入 硫 黄和 促 进剂 ,混 炼均 匀, 调整 开炼 机辊距 至 lmm,打三 角包 5次 , 调 人辊 距 , 打 卷 , 出片 , 胶料 停 放 1 2h以上 , 返 炼 。硫化 试 样 采用 电热平 板硫 化机 制 备 ,硫化 温 度 为 150℃, 硫 化 时 间选 取 由无 转 子 硫 化仪 测 定
(70, 90, 1O0, 120)℃ ×48h, 老化 性 能 采 用 拉伸性 能保持率 、伸 长率 保持率和硬度变 化表 示,即拉伸强度保持率 =老化后拉伸强度/老化 前拉伸强度 ×100%,伸 长率保持率 =老化后伸 长率/老化前伸长率 ×1O0%,硬度变化 =老化后 硬度 一老化前 硬度 ; 热重 分析 :测 试 温度 范 围是 3o~700 ̄C,升 温速率 为2O ̄C·min一,氮气气 氖 。
《广 东橡 胶 》201 2年 第 1期
受 阻酚抗氧剂在 NBR/WCB混炼胶 中的应 用
郭建华 ,曾幸荣 ,罗权煜 ,杨育农 ,王 庆 (1.华 南理 工 大学材 料科 学 与工程 学院 ,广 东广 州 510640;
2.广州 合成材 料研 究院有 限公 司,广 东广 州 510665)
老 化 时 间 对 添 加 不 同受 阻酚 抗 氧 剂 的NBR/ wcB ̄l#炼胶伸长率保持率的影响如图aN示。从图 3看 出, 随 着 老 化 时 间从 24h延 长 至 120h,NBR/ wCB混炼胶的伸长率保持率逐渐下降。在相同的 老化时间条件下,抗氧剂G M对应的伸长率保持率 高于抗氧 ̄:1J2246和抗 氧N264,而抗氧 ̄1J2246和 抗氧 ̄1J264对应的混炼胶的伸 长率保持率 均高于 空 白样 的伸 长率 保持 率 。
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