孟程龍，程璞，王亞南（.福建省工研苑塑膠技術(shù)研發(fā)有限公司，福建 福州 350008；.江蘇博生醫(yī)用新材料股份有限公司，江蘇 興化 57）

環(huán)保促進(jìn)劑MTT對(duì)硫化氯丁橡膠的性能影響研究

孟程龍1，程璞2，王亞南2
（1.福建省工研苑塑膠技術(shù)研發(fā)有限公司，福建 福州 350008；2.江蘇博生醫(yī)用新材料股份有限公司，江蘇 興化 225721）

主要介紹了促進(jìn)劑MTT代替NA-22在對(duì)氯丁橡膠中的應(yīng)用，研究了該材料對(duì)氯丁橡膠硫化特性，常規(guī)及老化后的物理機(jī)械性能、壓縮永久變形、電性能的影響。結(jié)果表明：促進(jìn)劑MTT代替NA-22后，焦燒及正硫化時(shí)間均延長(zhǎng)、除定伸應(yīng)力、壓縮變形下降外，其它物性及電性能得到提高。

氯丁橡膠；MTT；NA-22；性能

氯丁橡膠作為一種通用橡膠，具有良好的物理機(jī)械性能，而且耐老化耐燃，耐化學(xué)腐蝕、耐油性能優(yōu)異［1］。對(duì)于非硫調(diào)節(jié)型（W型）氯丁橡膠而言，想獲得最佳的綜合性能，獲得符合要求的硫化速度，目前國內(nèi)廣泛使用的促進(jìn)劑為乙烯基硫脲（ETU）［2］，亞乙烯硫脲屬于IARC第三類致癌物［3］，會(huì)導(dǎo)致人類甲狀腺腫大［4］，有報(bào)道指亞乙基硫脲還能引起黏液水腫，胎兒畸形［5］，與此同時(shí)，歐盟化學(xué)品管理署（ECHA）也不斷發(fā)布有毒有害SVH物質(zhì)明細(xì)?；趯?duì)環(huán)境和人身安全考慮，減少或停止使用含制癌物質(zhì)的助劑是橡膠行業(yè)急需解決的技術(shù)問題［5］。

MTT（3-甲基-2-噻唑硫酮）保持了ETU硫化氯丁膠料所具有的良好物理性能和耐老化性能的同時(shí)，此產(chǎn)品很容易分散，因?yàn)樗幸粋€(gè)大約65 ℃的熔點(diǎn)［6］。最重要的是此產(chǎn)品能夠取代ETU用于CR橡膠的硫化［5］，但MTT對(duì)氯丁橡膠性能影響的研究未見有報(bào)道，本試驗(yàn)通過不同組分，型號(hào)的配合方法，分別考察促進(jìn)劑NA-22、MTT對(duì)氯丁橡膠性能的影響。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1主要原材料

氯丁橡膠CR 126，德國朗盛化學(xué)有限公司；快壓型炭黑 550，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰荆谎趸\99.7%，揚(yáng)州柳鋅鋅品有限公司；輕質(zhì)氧化鎂，河北高林鎂鹽化工有限公司。其他均為橡膠工業(yè)常用材料。

1.2基本配方

CR（W型）126 100；氧化鋅 5；氧化鎂 4；防老劑 2；快壓型炭黑 550 45；增塑劑9210 5；硬脂酸 1；促進(jìn)劑DM 0.5；促進(jìn)劑（不同品種，變量）1。

1.3試驗(yàn)儀器與設(shè)備

XK160-320型開放式煉膠機(jī)和QLB-63T型平板硫化機(jī)，江都市新真威實(shí)驗(yàn)機(jī)械有限公司；UR-2030SD型發(fā)泡硫變儀，臺(tái)灣優(yōu)肯科技股份有限公司；CMT4202型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，深圳新三思計(jì)量技術(shù)有限公司；CP-25型切片機(jī)，江都縣非金屬材料試驗(yàn)機(jī)械廠；TH200邵爾A數(shù)顯硬度計(jì)，北京時(shí)代之峰科技有限公司；401-A熱氧老化箱，江蘇新真威試驗(yàn)機(jī)械有限公司；壓縮永久變形器，江蘇天源試驗(yàn)儀器有限公司；WHS-10 /20手提式橡塑測(cè)厚儀，江蘇新真威試驗(yàn)機(jī)械有限公司ZC-90E高絕緣電阻儀，上海太歐電子有限公司。

1.4試樣制備

將開煉機(jī)輥距調(diào)到l mm，先將氯丁橡膠薄通塑煉8次，然后把輥距調(diào)到2 mm左右，將塑煉后的生膠放入開煉機(jī)，待膠料包輥后，依次加入硬脂酸、防老劑、炭黑和軟化劑，最后加入硫化交聯(lián)助劑，分別打三角包、薄通各5次，然后出片。停放16 h后，在63 t電熱平板硫化機(jī)上硫化試片，硫化溫度為160 ℃。

1.5性能測(cè)試

硫化特性按GB/T 16584—1996測(cè)試，硫化溫度為160 ℃。力學(xué)性能分別按GB/T 528—1998，GB/ T 529—1999，GB/T 53l—1999測(cè)試。耐熱空氣老化性能按GB3512—2001測(cè)試，硬度測(cè)試按GB/T531—1999，壓縮永久變形性能按GB/T 7759—1996，高絕緣電阻率測(cè)定按GB/T1692—2008。

2　結(jié)果與討論

2.1不同促進(jìn)劑膠料的硫化特性曲線

加過硫化促進(jìn)劑的膠料停放24 h進(jìn)行硫化特性測(cè)試，溫度選擇160 ℃×15 min。從表1、圖l看，使用160 ℃做硫化特性曲線，可以看出，2號(hào)配方用MTT促進(jìn)劑以后，Ts1、Ts2、T10、T50、T90等時(shí)間都比2號(hào)配方用NA-22促進(jìn)劑的膠料長(zhǎng)很多，其中包括焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間點(diǎn)相對(duì)延長(zhǎng)，使氯丁膠料生產(chǎn)的安全性大大提高，減少浪費(fèi)，節(jié)約成本。1號(hào)配方轉(zhuǎn)矩值呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，可以看出交聯(lián)程度比2號(hào)配方高。

表1　不同促進(jìn)劑膠料的硫化特性曲線

2.2采用不同促進(jìn)劑的氯丁橡膠物理機(jī)械性能

從表2可以看出，在相同硫化條件下，2號(hào)配方的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)相比1號(hào)要高；1號(hào)配方硬度略比2號(hào)配方高2度，100%定伸應(yīng)力也略高，說明定伸應(yīng)力受交聯(lián)密度影響很大，隨交聯(lián)密度增加，應(yīng)伸應(yīng)力和硬度也隨之增加［7］。

圖1　不同促進(jìn)劑氯丁橡膠硫化曲線

表2　采用不同促進(jìn)劑氯丁膠的物理機(jī)械性能

經(jīng)過100 ℃，72 h熱氧老化后，拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)，均是1號(hào)配方最好，100%定伸應(yīng)力數(shù)據(jù)依然是1號(hào)配方略高。壓縮永久變形1號(hào)配方好于2號(hào)配方，說明硬度和交聯(lián)密度對(duì)壓變均有影響。

2.3采用不同促進(jìn)劑的氯丁橡膠硫化膠電性能影響

從表3可以看出，不同促進(jìn)劑對(duì)氯丁橡膠電性能影響，不論是體積電阻或者表面電阻，2號(hào)配方電阻性能最好。

表3　不同促進(jìn)劑的氯丁橡膠的電阻性能

3　結(jié)論

（1）促進(jìn)劑MTT代替NA-22，Ts1、Ts2、T10、T50、T90等數(shù)據(jù)時(shí)間延長(zhǎng)，操作安全性得到進(jìn)一步提高。

（2）促進(jìn)劑MTT代替NA-22，物理機(jī)械性能（拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度明顯提高，100%定伸應(yīng)力和壓縮永久變形欠佳。

（3）促進(jìn)劑MTT不產(chǎn)生致癌物質(zhì)，安全環(huán)保，可以代替NA-22在氯丁橡膠中使用。

（4）促進(jìn)劑MTT代替NA-22，電性能（體積電阻、表面電阻）均比NA-22得出的數(shù)據(jù)高。

［1］ 鄧華，羅權(quán)煜. 硫化體系對(duì)氯丁橡膠硫化膠性能的影響［J］.特種橡膠制品，2009（30）：36～39.

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Environmental MTT accelerator on the performance of vulcanized neoprene

Environmental MTT accelerator on the performance of vulcanized neoprene

Meng Chenglong, Cheng Pu, Wang Yanan
(1. Fujian Gongyanyuan Plastics Technology R & D Co., Ltd., Fuzhou 350008, Fujian, China; 2. Jiangsu Best New Medical Material Co, Ltd., Xinghua 225721, Jiangsu, China)

This paper describes the accelerator MTT used in neoprene instead of NA-22, studies effects of MTT on vulcanization, conventional and aged physical and mechanical properties, compressive permanent deformation and electrical properties of chloroprene rubber. The result shows that: After using MTT accelerator instead of NA-22, the scorch and cure time are prolonged, physical and electrical properties are improved except decreased modulus and compression deformation.

neoprene rubber; MTT; NA-22; performance

TQ320.2

1009-797X（2015）17-0006-03

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.17.002

孟程龍（1989-），男，助理工程師，主要從事橡膠配方、生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)工作，已發(fā)表論文4篇。

2015-01-12