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氯化聚乙烯橡膠噻二唑硫化體系研究
硫化速度和交聯(lián)程度是衡量交聯(lián)彈性體材料性能的重要指標(biāo)。由于CM 是飽和橡膠,分子主鏈不含雙鍵,因此CM 不能用二烯類橡膠通用的硫黃/ 促進(jìn)劑體系作硫化體系。最初,國外參照PE 交聯(lián)的方法采用過氧化物硫化體系作CM 的硫化體系;后來,開發(fā)了CM 的“非過氧化物”硫化體系,即硫脲硫化體系[1 ]和噻二唑硫化體系[2 ,3 ] 。過氧化物硫化體系、硫脲硫化體系和噻二唑硫化體系,各自特點(diǎn)如下:
(1) 過氧化物硫化體系。CM 的過氧化物硫化體系由過氧化物和助交聯(lián)劑構(gòu)成。由于該硫化體系硫化膠的交聯(lián)鍵是碳2碳交聯(lián)鍵,因此在3 種硫化體系中,該硫化體系硫化膠的優(yōu)點(diǎn)是:耐熱性最好、壓縮永久變形最小、硫化速度最快、交聯(lián)效率和交聯(lián)程度較高;缺點(diǎn)是:撕裂強(qiáng)度低、不能無模硫化(但采用高壓蒸汽連續(xù)硫化的電線電纜膠料仍適合采用過氧化物硫化體系) 。CM 過氧化物硫化體系使用的過氧化物主要為過氧化物DCP 和無臭味的過氧化物(化物產(chǎn)品多是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為014 的分散體;助交聯(lián)劑主要有助交聯(lián)劑TAIC、TAC、TMPT 和偏苯三酸三烯丙酯。CM 過氧化物硫化體系的組成一般為:過氧化物 218~312 ;助交聯(lián)劑 2 ~3 。
(2) 硫脲硫化體系。CM 的硫脲硫化體系由硫脲和少量硫黃(提高交聯(lián)效率) 構(gòu)成。其中,國外采用的硫脲多為乙基硫脲(促進(jìn)劑DE2 TU) ,國內(nèi)采用的硫脲多為亞乙基硫脲(促進(jìn)劑NA222) 。采用促進(jìn)劑DETU 硫化體系的硫化膠交聯(lián)效率高于和壓縮永久變形小于采用促進(jìn)劑NA222 硫化體系的硫化膠。促進(jìn)劑NA222 硫化體系的組成為:促進(jìn)劑NA222 215~310 ; 硫黃 015 。該硫化體系膠料可以無模硫化(如在硫化罐中) ,其硫化膠撕裂強(qiáng)度較大;但與過氧化物硫化體系和噻二唑硫化體系硫化膠相比,該硫化膠耐熱性差、壓縮永久變形大。
(3) 噻二唑硫化體系。這是近年來國內(nèi)外都在研究的CM 新型硫化體系,其在CM 電線電纜、膠管和汽車橡膠制品中的應(yīng)用越來越廣。CM 的噻二唑硫化體系由噻二唑衍生物[ 交聯(lián)劑ECHO.A(美國) 、TDD(德國) ] 、促進(jìn)劑[ 促進(jìn)劑808 (美國) 、NC(德國) ]和氧化鎂或氫氧化鎂構(gòu)成。噻二唑硫化體系的組成為: 交聯(lián)劑 ECHO.A 215~310 ,促進(jìn)劑808 018~110 , 氧化鎂或氫氧化鎂 5 ;或交聯(lián)劑TDD 2125 ~2175 ,促進(jìn)劑NC 315~410 ,氧化鎂 5~ 10 。
特點(diǎn):
噻二唑硫化體系膠料的硫化速度比促進(jìn)劑NA222 硫化體系膠料快得多,硫化膠物理性能與過氧化物硫化體系硫化膠相近(撕裂強(qiáng)度大于過氧化物硫化體系硫化膠) ,即噻二唑硫化體系兼具硫脲硫化體系和過氧化物硫化體系的優(yōu)點(diǎn),特別是其膠料能無模硫化和可使用廉價(jià)的芳烴油作增塑劑,而硫脲硫化體系和過氧化物硫化體系膠料不能用芳烴油作增塑劑。目前,還未有國內(nèi)使用噻二唑硫化體系硫化CM 膠料的報(bào)道。為考察過氧化物硫化體系、硫脲硫化體系和噻二唑硫化體系對(duì)CM352 和CM
過氧化物硫化體系膠料試驗(yàn)配方( P) :CM 100 ; 氧化鎂 10 ; 炭黑N774 40 ; 增塑劑DOP 15 ; 過氧化物DCP 218 ; 助交聯(lián)劑TAIC 2 ,合計(jì) 16918 。
硫脲硫化體系膠料試驗(yàn)配方(D) : CM 100 ;氧化鎂 10 ;炭黑N774 40 ;增塑劑DOP 15 ;促進(jìn)劑NA222 215 ;硫黃 015 ,合計(jì) 16810 。
噻二唑硫化體系膠料試驗(yàn)配方( T) :CM 100 ;氧化鎂 10 ;N550 25:炭黑N774 20 ;增塑劑DOP 20;交聯(lián)劑 ECHO.A 2.5 ;促進(jìn)劑808 1.0 合計(jì) 。
從圖1 和表5 可以看出,3 種硫化體系的CM352 與CM0136 和CM
物理性能比較;
不同硫化體系的CM 硫化膠物理性能見表6 和7 。由表6 和7 可以看出,相同硫化體系的CM352 與CM0136 和CM
(1) 強(qiáng)伸性能。硫脲硫化體系硫化膠的拉伸強(qiáng)度最低、扯斷伸長率最大,而過氧化物硫化體系和噻二唑硫化體系硫化膠的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率相當(dāng)。
(2) 撕裂強(qiáng)度。過氧化物硫化體系硫化膠的撕裂強(qiáng)度最低,噻二唑硫化體系硫化膠較高, 硫脲硫化體系硫化膠最高。
(3) 壓縮永久變形。硫脲硫化體系硫化膠的壓縮永久變形最大,噻二唑硫化體系硫化膠較小,過氧化物硫化體系硫化膠最小。
(4) 耐熱老化性。硫脲硫化體系硫化膠的耐熱老化性差,過氧化物硫化體系和噻二唑硫化體系硫化膠良好,而且相異不大。
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電纜護(hù)套膠配方:
材料名稱 | 規(guī)格 | 配方(㎏) | 產(chǎn)地 |
CPE | 135B | 100 | 濰坊 |
輕質(zhì)活性MgO | 碘值120 | 12 | 濰坊海鎂 |
氫氧化鎂 | 工業(yè) | 5 | 濰坊 |
炭黑N330 | 工業(yè)級(jí) | 30 | 青州炭黑 |
炭黑N550 | 工業(yè)級(jí) | 10 | 青州炭黑 |
白炭黑 | 工業(yè)級(jí) | 15 | 青州 |
KB 182 | 工業(yè)級(jí) | 1 | 煙臺(tái)恒諾 |
輕鈣 | 1000目 | 90 | 淄博 |
二辛酯DOP | 工業(yè)級(jí) | 20 | 齊魯石化 |
芳烴油 7900 | 工業(yè) | 35 | 東營 |
促進(jìn)劑HM | 0.5 | 煙臺(tái)恒諾 | |
PE蠟 | 工業(yè)級(jí) | 5 | 青島 |
石油樹脂 | 增粘 | 3 | |
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ACTOR-829 | 硫化劑 | 2.5 | 煙臺(tái)恒諾 |
ACCEL –BF | 促進(jìn)劑 | 1.4 | 煙臺(tái)恒諾 |
