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丙烯酸酯橡胶具有优良的耐热老化、耐油、耐臭氧性能,在汽车领域、密封件领域等具有广泛的应用前景。但其加工性能和低温性能欠佳,使其在应用上受到限制。
本课题采用机械共混法,以丙烯酸酯橡胶(ACM)为主体,加入氯醚橡胶(ECO)进行共混改性,系统地研究了ACM/ECO共混胶的硫化体系、ACM/ECO共混比、补强体系、软化体系和防老体系对ACM/ECO共混胶硫化特性、共混硫化胶的力学性能、耐热老化性能、耐油性能、高温压缩永久变形的影响。采用DMA观察共混硫化胶的玻璃化转变温度和动态力学性能。旨在通过制定合适的配方及加工工艺,改善丙烯酸酯橡胶的缺点,制备综合性能优异的ACM/ECO共混硫化胶。在ACM/ECO共混胶硫化体系的选取过程中,对新型的TCY/TRA硫化体系进行了探讨,有关该方面的研究文献尚不多见。
研究结果表明,采用TCY/TRA硫化体系能实现ACM/ECO共混胶的共硫化和同步硫化。采用TCY作为共混胶的主硫化剂,在用量为0.5phr~1.5phr时,共混硫化胶的力学性能、耐热老化性能和耐油性能逐渐提高。共混硫化胶的高温压缩永久变形随着TCY用量的增加而下降。采用TRA作为共硫化剂,有助于提高共混胶的硫化速度和转矩。在ACM中并用ECO,能提高共混硫化胶的耐热老化性能和耐油性能,对高温压缩永久变形性能影响不大,ECO并用量为50phr时,共混硫化胶的力学性能、耐热老化性能和耐油性能有较好的平衡。采用炭黑N330和N660并用(比例1:1),补强效果较好,用量在40~50phr为宜。软化剂DOP对共混硫化胶的增塑效果较好,共混硫化胶的力学性能下降不大,而且耐热老化性能、耐油性能和高温压缩永久变形性能也较其他品种的软化剂效果好。DOP的用量不宜超过10phr。防老剂的加入,会降低共混胶的硫化速度和转矩,但对共混硫化胶的力学性能影响不大。防老剂NBC对共混硫化胶的防老化效果较好,用量以2phr为宜。动态力学性能的数据证实,ACM和ECO具有良好的相容性,并用ECO能改善ACM/ECO共混硫化胶的低温性能,炭黑N330和N660并用与橡胶基体有良好的结合相容性,软化剂DOP对共混硫化胶有良好的增塑效果,并能大幅提高低温性能。