环保型增塑剂对丙烯酸酯乙烯丙烯酸酯共混胶性能的影响

进剂与硫化剂,再次翻炼后,按照“先左后右”的顺序,使用切割
刀进行三次切割作业;(5)执行5~6次三角包作业后,可将辊距参数调大,出片后即完成混炼胶的制备[1]。
1.2.3 硫化胶制备
试样(硫化尺寸的参数为:长与宽100mm ,厚度2mm)放置于常规的平板硫化机后,控制作业温度至180℃以上,正硫化时间为1.5倍;B 型压缩永久变性测试试样时间可设置为2倍。在此基础上,在老化箱内完成二段硫化作业(作业温度应略低于180℃,但不可过低,全过程持续时间不得低于5h)。
1.3 分析测试指标
(1)检测共混胶在180℃作业温度下,反应10min 后的硫化
特性,使用GB/T 16584—1996标准;(2)测试共混胶试样的物理机械性能(主要观察内容为邵尔A 硬度以及拉伸性能),使用GB/T 531.1—2008以及GB/T 528—2009标准;(3)检测共混胶置于150℃环境下70h 后的耐老化性能,适用BG/T 3512—2001标准;(4)与(3)的外部环境条件相同,额外添加ASTM No 1 IR
陈飞林雪梅
M903标准检测油,分析共混胶的耐油性能,适用GB/T 1690—2010标准;(5)维持相同条件不变,额外增设压缩率(需控制在25%),检测共混胶试样的压缩永久变形性能,适用GB/T 7759—2015标准;(6)借助1型DSC 检测仪器,设置氮气气氛,将升温速率控制在10℃/min ,在-80~50℃的条件下,测试共混胶试样的差示扫描量热(DSC);(7)保持氮气气氛不变,将升温速率调整至20℃/min ,控制环境温度为300~600℃,测试共混胶试样的热稳定性;(8)去除氮气气氛,将升温速率降至3℃/min ,控制频率为1~2Hz ,温度为-60~20℃,测试共混胶试样的动态力学性能。
2 结果与综合讨论
2.1 共混胶的硫化特性分析
向ACM 及AEM 共混胶内加入增塑剂后,约10秒时间后,
试样的硫化特性呈现微弱下降的趋势,从初始的0.2N ·m 降低至0.1N ·m(最低值)。但此种状态并未持续较长时间,间隔3~5s 后,试样的硫化特性完全转化至增长状态,其中,在DIDP 环保增塑剂与LGflex GL500环保增塑剂的作用下,试样硫化特性的增长幅度几乎完全保持一致,而在巴斯夫Hexamoll DINCH 环保增塑剂的作用下,约在90s 左右,试样硫化特性的增长曲线与其他两种拉开差距,至10min 左右,巴斯夫作用下的硫化特性已达峰值(0.8N ·m),高于其他两种增塑剂作用下的0.6N ·m 峰值。三种增塑剂作用下,除了最初的降低阶段保持数值层面的一致
0 引言
丙烯酸酯橡胶(ACM)是指以丙烯酸酯为主单体,经共聚
poco图客反应制备而成的弹性体,主链为饱和碳链,侧基为极性酯基。乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)由8%~40%含量的丙烯酸甲酯和乙烯共聚物构成,是一种乳白的半透明固体。以上述两种材料为基础,通过共聚反应,制备成一种高分子共混胶,其性能会随着环保型增塑剂(卫生、低毒性的塑料助剂)添加剂量的变化而变化。
1 分析过程综述
1.1 设备选择及材料准备
(1)本研究选用的ACM 为:①上海品氟实业有限公司定制;
②牌号为DN1021L ;(2)AEM 为:①美国杜邦公司生产;②牌号为VAMAC ;(3)炭黑:济南雷赫商贸有限公司销售的工业级雷赫气相法白炭黑,目数为2500目,符合国际执行质量标准;(4)环保型增塑剂:巴斯夫环保增塑剂:①原产地:德国;②品牌:巴斯夫(BASF);③型号:Hexamoll DINCH ;④功效:非邻苯增塑剂;产品规格:散水;⑤CAS:166412-78-8;⑥产品参数:主要成分分子
式C 26H 48O 4,
酸值<7mg(KOH)/g ,酯含量>99.5%,水含量<0.1%,邻苯二甲酸酯含量<0.01%,粘度(20℃环境下)处于44~60mPa.s 之间。安徽合肥安邦化工有限公司生产的DIDP 环保增塑剂:①原产地:中国;②型号:DIDP 邻苯二甲酸二异癸酯;③规格:25kg/桶;韩国LG 公司生产,上海慧罗贸易有限公司代理的LGflex GL500原装环保增塑剂:①原产地:韩国;②品牌:韩国LG ;③型号:GL500;④规格:500kg/桶。(5)其他材料(包含防老剂、润滑剂、脱模剂等)均使用常规市售品即可。
1.2 试样制备过程1.
2.1 制备配方
共混胶的构成配方为:ACM 共计60份,AEM40份,炭黑60份、
增塑剂10份。在此基础上,还需额外添加防老剂2份、脱模剂0.5份、硬脂酸及硫化剂各1.5份、润滑剂1份、促进剂3份。
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1.2.2 混炼胶制备
(1)拆开购置的生胶,将之放置于普通开炼机上进行混炼
(辊距参数需设置为1mm);(2)出现包辊现象后,按照如下顺序加入其他辅助炼制材料:硬脂酸、防老
剂以及其他物料;(3)待所有材料都均匀分布后,可加入炭黑以及增塑剂;待后续材料被完全“吸收”后,执行割胶翻炼作业;(4)翻炼之后,可加入促
碱式碳酸锌环保型增塑剂对丙烯酸酯/乙烯丙烯酸酯
共混胶性能的影响
赵彦辉,范瑞芳(漯河利通液压科技股份有限公司,河南 漯河 462003)
摘要:文章以丙烯酸酯橡胶(ACM)与乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)制备成的共混胶试样作为测试原材料,分别加入巴斯夫Hexamoll DINCH 、DIDP 与LGflexGL500共3种环保增塑剂,围绕性能变化情况进行分析。结果表明增塑剂会加大共混胶分子之间的距离,对共混胶性能产生影响。
关键词:环保型增塑剂;丙烯酸酯橡胶;乙烯丙烯酸酯橡胶;共混胶性能文章编号:1008-4800(2021)03-0052-02
DOI:10.19900/jki.ISSN1008-4800.2021.03.021
合理化建议活动
增大,导致分子相互间的作用力降低。如前所述,由于“润滑”作用的存在,分子运动时,互相之间除了单独性地“擦肩而过”之外,一些处于大分子链上,以整体形式运动的分子,其运动能力也会显著加强,进而导致DSC 水平降低。本研究选用的三种增塑剂中,巴斯夫Hexamoll DINCH 的降低幅度最大,DIDP 环保增塑剂与LGflex GL500环保增塑剂大致相当。由此可见,通过DSC 性能变化,可判断不同增塑剂作用于ACM 与AEM 共混胶时的增塑效果。
2.6 共混胶的热稳定性分析
巴斯夫Hexamoll DINCH 、DIDP 环保增塑剂与LGflex GL500
环保增塑剂分别加入ACM 与AEM 的共混胶之后,热降解过程中,试样质量分别下降至5%以及50%时,相应的外部环境温度分别为345.25℃、380.16℃、401.43℃以及476.51℃、482.54℃、483.68℃。此外,当外部温度进一步提升至600℃时,共混胶试样的参与质量分数分别为:36.18%、35.48%、35.96%。综合比对之下,三种增塑剂仅仅在试样质量下降至5%时具备较大的差异;其他两项对比中,差异不明显[4]。
2.7 共混胶的动态力学性能变化分析
与DSC 测试的结果一致,向ACM 及AEM 共混胶中加入增塑剂后,动态力学性能处于“持续走低”的状
态。本研究纳入的三种增塑剂中,巴斯夫Hexamoll DINCH 的凝固点最高,橡胶分子链的柔顺性最差;LGflex GL500环保增塑剂其次,DIDP 环保增塑剂排在最后。基于该结果,可得出的一般性结论为:表明巴斯夫Hexamoll DINCH 与ACM 及AEM 共混胶相互之间的共融性最佳。
3 结语
本研究基本遵照控制变量法进行,以丙烯酸酯橡胶与乙
烯丙烯酸酯橡胶制备成的共混胶作为试验原材料,设置相同的外部环境,分别加入巴斯夫Hexamoll DINCH 、DIDP 与LGflex GL500共三种环保增塑剂,最终结果显示:在扩大共混胶分子间距、增加分子之间的“润滑”程度方面,三种增塑剂的效果无较大差别。在差示扫描量热性质(DSC)及动态力学性能变化方面,存在一定的差距。
参考文献:
[1]林志文,侯振宇,吴圣,等.聚酯/聚醚混合型增塑剂对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响[J].橡胶科技,2020, 18(01): 27-30.
[2]朱玉宏,林炎坤,温艳蓉,等.环保型增塑剂对丙烯酸酯橡胶/乙烯丙烯酸酯橡胶共混胶性能的影响[J].合成橡胶工业,2020, 43(01): 54-59.
[3]张淑珍,宋艳平,王冲,等.丙烯酸酯/乙烯丙烯酸酯橡胶及其并用胶在汽车进气系统的应用[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2017, 38(S2): 36-37,40.
[4]吕佳萍,张腾腾,杨绪迎.隐晶质石墨部分替代炭黑N550在乙烯-丙烯酸酯橡胶中的应用[J].橡胶科技,2017, 15(09): 34-37.
作者简介:①赵彦辉(1995-),男,河南漯河人,本科,研究方向:超高压耐油胶管动态脉冲性能及内衬耐油层研究。
②范瑞芳(1987-),女,河南漯河人,本科,研究方向:超高压耐油胶管动态脉冲性能及内衬耐油层研究。
性之外,硫化特性上升期间,尽管具体数值存在差值,但转折时
间点、上升趋势均无显著差异[2]
。造成上述现象的原因在于,增塑剂加入ACM 及AEM 共混胶之后,分子间的相互作用力在一定程度上受到了抑制,共混胶的转矩特性有所降低,但随着不同分子之间的逐渐适应,硫化特性会随之增强。综合而言,增塑剂的种类并不会为共混胶的硫化特性的增长带来显著差异。
2.2 共混胶物理机械性能及耐热老化性能分析
向ACM 及AEM 共混胶试样中加入环保型增塑剂后,试样的硬度、拉伸强度、定伸应力均显著降低,扯断伸长的几率大幅度增加。换言之,共混胶试样变得更加“柔软”,在外力的作用下,极其容易发生形变。造成此种现象的原因在于,加入增塑剂之后,共混胶试样分子间的距离骤然加大,原本紧密排列,呈现出“较强物理机械性能”的整体环境遭到破坏,导致硬度、拉伸强度、定伸应力全部降低。与之相对应的是,各分子链之间原本在单位空间内受到的摩擦力会显著降低(可视为摩擦系数减小),导致抵抗外部拉应力的作用下降,进而导致扯断伸长的几率较之前有所提升。与物理机械性能相似,加入环保型增塑剂之后,共混胶的耐热老化性能显著降低。对比之下,巴斯夫Hexamoll DINCH 环保增塑剂的作用最大(闪点最低),在高温老化过程中,大部分增塑剂均挥发,故在特定条件下产生的持续作用力不足。
2.3 共混胶随环保型增塑剂加入剂量发生的压缩永久变形程度分析
加入增塑剂之后,共混胶的压缩永久变形程度远远不如原来的水平,即受到外部压应力的作用之后,共混胶会发生不规则形变,且压力消失之后,变化后的形状会在一定程度上有所还原(但基本无法恢复至原貌)。造成此种现象的原因在于,增塑剂的加入,破坏了原有的分子链,导致各分子之间的“粘性”、“凝聚力”大幅度衰退。如此一来,各分子之间不再紧密排布,互相之间的“润滑程度”大幅度增加。在外力作用下,不同的分子尽管会“被迫”地互相接近,但究竟转移至何种位置,并不受外力的控制,因此,会产生不规则形变。当外力消失之后,分子在骤然失压的状态下,会向原外部作用力相反
的方向“回弹”;此时,大量回弹分子之间同样会受“润滑”的作用,最终呈现出“一定程度恢复原貌,但无法完全复原”的现象[3]。
2.4 共混胶的耐油性能分析
加入增塑剂之后,共混胶的耐油特性均大幅度提高,加入
的ASTM No 1 IRM903标准检测油的体积变化率为正值。出现此种现象的隐患因在于:①共混胶(硫化胶)试样在标准油中极其容易发生溶胀现象;②共混胶受到增塑剂的影响后,体积变化率会转变至负值状态。在此种状态下,增塑剂及共混胶中一小部分小分子物质会偏离原来的位置(失去原有功效,甚至被整体“抽出”),导致共混胶的体积有所降低。本研究选用的三种增塑剂加入共混胶之后,获得效果均较为相似。fds
2.5 共混胶的差示扫描量热性质(DSC)分析
未添加增塑剂时,ACM 与AEM 共混胶具备较强的相容性,分子之间的“粘性”和“紧密性”较大。添加增塑剂后,共混胶的差示扫描量热水平明显降低,原因在于:共混胶分子链的距离

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