基于微觀表征方法的氯丁橡膠膠料熱氧老化機(jī)理的研究

曾憲奎，褚福海，郝建國(guó)，焦淑莉，苗 清

（青島科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，山東 青島 266061）

氯丁橡膠（CR）具有優(yōu)異的綜合性能[1-2]，但長(zhǎng)期貯存后會(huì)出現(xiàn)色澤變暗和物理性能下降等問題，影響CR制品的使用性能與工作安全[3-4]。

本工作采用平衡溶脹法、核磁共振法、掃描電子顯微鏡（SEM）和紅外光譜（IR）對(duì)CR膠料熱氧老化過程中的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征[5-8]，探索CR的熱氧老化機(jī)理，以期對(duì)CR制品的加工與使用提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

CR，德國(guó)朗盛集團(tuán)公司產(chǎn)品；炭黑N550，青島卡博特進(jìn)出口有限公司產(chǎn)品；氧化鋅（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.94～0.97），淄博海順鋅業(yè)有限公司產(chǎn)品；氧化鎂（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.94～0.97），河北鎂神科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)配方

CR 100，炭黑N550 22，氧化鋅 5，氧化鎂 3，硬脂酸 1，分散劑WB212 2，防老劑4010 2，防 老 劑ODA 2，硫 黃 2.5，助 交聯(lián)劑TAIC 0.5，促進(jìn)劑TMTD 0.5，促進(jìn)劑CZ 0.5，防焦劑CTP 0.3。

1.3 主要設(shè)備與儀器

X（S）M-1.7L型密煉機(jī)，青島科技大學(xué)自制；XK-160E型全自動(dòng)開煉機(jī)、QLB型平板硫化機(jī)，上海第一橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品；TS2005b型萬能試驗(yàn)機(jī)，中國(guó)臺(tái)灣優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品；MM4130C 型 無 轉(zhuǎn) 子 硫 化 儀、GT-7017-NM 型熱空氣加速熱氧老化箱，中國(guó)臺(tái)灣高鐵檢測(cè)儀器有限公司產(chǎn)品；Micro MR型核磁共振交聯(lián)密度儀，上海紐邁電子科技有限公司產(chǎn)品；Hitachi S-4300型SEM，上海涌明自動(dòng)化設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TENSOR27型傅里葉IR儀，德國(guó)Bruker公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

將CR與小料在密煉機(jī)中混煉約3 min，再加入炭黑混煉約3 min，排膠，冷卻至室溫。在開煉機(jī)上加入一段混煉膠和硫化助劑，薄通20次，混煉均勻，下片。

終煉膠停放24 h后在平板硫化機(jī)上硫化，硫化條件為150 ℃×1.5t90。

1.5 測(cè)試分析

1.5.1 平衡溶脹法分析