不同预处理尼龙短纤维对EPDM橡胶基质增强特性的研究

不同预处理尼龙短纤维对三元乙丙橡胶基质的增强特性研究

吴卫东1朱新军1钦焕宇2王文波2

（1 北京化工大学先进弹性体材料研究中心，北京，100029）

（2 富锦市橡胶有限公司，黑龙江省富锦市，156100）关键词: 短纤维预处理三元乙丙橡胶橡胶增强传动带

北京化工大学弹性体中心自从1986年以来，就开始了短纤维增强橡胶复合材料结构与性能及其应用的研究，先后研究了尼龙短切纤维[1]、聚酯短切纤维[2]、维尼纶短切纤维[3]、芳纶短切纤维[4]等直径在10~30微米之间的微米短纤维；具有独特次微米超细短纤维结构特征的芳纶浆粕[5-6]；以及具有纳米纤维微观结构特征的纤维状硅酸盐（FS）[7]等各种短纤维对不同基质橡胶的增强特性。三元乙丙橡胶（EPDM）是一种耐热性耐老化性良好的橡胶品种，国外已经基本上采用三元乙丙橡胶来取代氯丁橡胶作为汽车传动带的基质橡胶品种，由于极性的尼龙短纤维与非极性的EPDM橡胶之间界面作用较弱，所以研究不同表面预处理的尼龙短纤维对EPDM橡胶增强特性很有意义，经过科学预处理的尼龙短纤维可以单独或者与芳纶短纤维并用来增强耐热EPDM汽车传动带的底胶。

实验选用由富锦市橡胶有限责任公司生产的未处理的尼龙66短纤维和二种不同表面预处理的尼龙66短纤维，三种尼龙短纤维长度均为1毫米，未经表面处理的尼龙66短纤维以NF表示，常规生产的预处理尼龙66短纤维以FN表示，专门应用于EPDM增强的新型预处理尼龙66短纤维以NFN表示。EPDM基础胶配方中，硫化体系采用硫磺和促进剂，增强填料为20份白炭黑，除特别注明外，一般不加增粘助剂，尼龙短纤维用量一般为20份。

拉伸力学性能测试按照国家标准进行，拉伸试片硫化时按照辊筒压延方向进行；采用美国FEI公司生产的XL－30型环境扫描电子显微镜（ESEM）以及Cambridge S-250-Ⅲ型扫描电子显微镜（SEM）进行微观结构形态考察分析。

实验研究对比了未处理的尼龙66短纤维和二种不同表面预处理的尼龙66

短纤维对三元乙丙橡胶基质的增强性能，加入20份三种尼龙短纤维增强的EPDM 硫化胶的拉伸应力-应变曲线如图1所示。由图1可以看出，加入20份NF短纤维，由于纤维表面未经过增粘处理，非极性的EPDM基质与极性的尼龙纤维界面作用很弱，即使纤维用量达到了20份，短纤维也不能完全限制拉伸过程中基质橡胶的变形，硫化胶试样在拉伸过程中很快发生屈服（屈服伸长率约35%，屈服应力约6.3MPa），发生拉伸屈服后短纤维与基质橡胶发生了界面滑移和脱离，短纤维已不再是增强填料，所以屈服之后的应力-应变数据就不能够作为短纤维增强性能的评价依据，因此我们在评价短纤维对橡胶增强效果时，通常采用屈服应力和屈服伸长率（当发生拉伸屈服时）或者拉伸强度和最大应力处伸长率二个

数值(当不发生拉伸屈服而呈现脆性断裂时)作为一组来评价，所以短纤维对橡胶基质的增强效果不能仅仅用屈服应力或者拉伸强度来评价，同时还要结合屈服伸长率或最大应力处伸长率来评价。

图1 20份NF,FN,NFN 三种短纤维增强 图2 0-5-10-15-20-30份NFN 短纤维增强

EPDM 硫化胶的拉伸应力-应变曲线 EPDM 硫化胶的拉伸应力-应变曲线

由图1还可以看出，由于FN 和NFN 短纤维表面经过了特殊的增粘处理，短纤维与EPDM 基质橡胶之间的界面作用得到一定程度的改善，此时经过预处理的尼龙短纤维严格限制住基质橡胶的拉伸变形，所以这二种硫化胶的拉伸应力-应变曲线几乎呈现脆性断裂而没有发生拉伸屈服现象，但是，尽管常规生产的FN 短纤维增强EPDM 硫化胶的拉伸强度（约14.7MPa ）略高于新型NFN 短纤维增强EPDM 硫化胶的拉伸强度（约12.5MPa ），但其最大应力处伸长率（约52%）却明显小于NFN 短纤维的情形（约94%），也即FN/EPDM 硫化胶呈现明显的脆性断裂，而NFN/EPDM 硫化胶相对来说有些韧性断裂，这表面NFN 短纤维与EPDM 基质之间所存在的界面粘合过渡层相对较厚和柔韧，这种界面过渡层对复合材料的动态使用性能非常重要，可以改善动态使用的橡胶制品的疲劳性能。

我们还研究了纤维用量对NFN 短纤维增强EPDM 硫化胶的拉伸力学性能的

影响，结果如图2所示。由图2可以看出，由于NFN 短纤维与EPDM 基质界面结合良好，即使仅仅加入5份NFN 短纤维，就能较好限制住基质橡胶的拉伸变形，使硫化橡胶发生脆性断裂；随着纤维用量的增大，NFN 短纤维增强EPDM 硫化橡胶的拉伸强度不断增大，同时最大应力处伸长率相应有所降低，但降低幅度较小，这表明NFN 短纤维能够均匀分散并与基质橡胶之间具有良好的界面粘合过渡层，下面我们从微观结构形态方面进行分析。

02040608010012014016018020022024002

4

6

8

10

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14

1618FN66NFN NF S t r e s s M P a Strain %0102030405060708090100

01234567891011121314151630 phr 20 phr 15 phr 10 phr 0 phr 5 phr S t r e s s M P a strain %

图3 NF(左图),FN(中图),NFN(右图)三种短纤维表面微观形貌的SEM照片

图3显示了三种短纤维表面的微观结构形貌，可以看出，未经预处理的NF 短纤维表面非常光滑，常规生产的预处理FN短纤维表面有一层特殊增粘涂膜，相对比较光滑一些，而针对新型EPDM耐热传动带开发的NFN短纤维表面的特殊增粘涂膜比较粗糙，这将会非常有利于NFN短纤维与EPDM基质橡胶之间形成柔韧且有一定厚度的界面粘合过渡层。图4为20份NF和NFN短纤维增强EPDM硫化胶拉伸断裂面微观形貌的SEM照片，由图4可以明显看出，未处理的NF短纤维与基质橡胶之间界面作用很弱，而新型NFN短纤维与EPDM基质橡胶之间界面结合很好。

图4 NF(左图)和NFN(右图)短纤维增强EPDM硫化胶拉伸断裂面的SEM照片

I 通过上述试验研究和分析，可以看出，新型预处理尼龙66短纤维与非极性的三元乙丙基质橡胶之间由于存在一定厚度且柔韧的界面过渡薄层而具有更为优异的界面粘合性能；同时结合拉伸强度和最大应力处伸长率或者屈服应力和屈服伸长率二个数据才能更为科学评价短纤维对基质橡胶的增强效果。

参考文献

1张立群，金日光，周彦豪，等. 短纤维补强技术在橡胶工业中的应用[J].橡胶工业，1995，42（3）：169～174，190

2张立群，周彦豪，李东红，等. 短纤维新预处理方法对短纤维－橡胶复合材料界面结构的影响及粘合机理[J]. 橡胶工业，1994，41（7）：388～393

3张立群，钦焕宇，耿海萍等. 短纤维-橡胶复合材料的发展前景及DN系列预处理短纤维的介绍[J]. 橡胶工业，1996，43（3）：138～142

4任玉柱,吴卫东，张立群，等. 高性能芳纶浆粕/HNBR复合材料的制备及性能研究[J].橡胶工业，2006，53（2）：69～74

5吴卫东，王曙中，张立群，等. 不同品种芳纶浆粕增强CR复合材料拉伸力学性能的研究[A]. 见：第三届全国橡胶制品技术研讨会论文集[C]，中国化工学会橡胶专业委员会，2005年11月，江苏扬州，P189~197

6吴卫东，钦焕宇，张立群，等. 超细芳纶浆粕短纤维增强CR复合材料结构与性能的研究[A]. 见第三届全国橡胶工业用织物和骨架材料技术研讨会论文集[C]，2005年9月，中国珠海，P125～131

7田明，梁文利，程丽君，张立群. 改性针状硅酸盐补强SBR的机理研究[J]. 橡胶工业，2005，52（11）645～651

三元乙丙橡胶的特性

三元乙丙橡胶主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，故基本上属于种饱和型橡胶。由于分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。乙丙橡胶的化学结构使其硫化制品具有独特的性能。 1 低密度高填充性：三元乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶，其密度为0．8 7。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了三元乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的三元乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。 2 耐老化性：乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。三元乙丙橡胶制品在1 20 ℃下可长期使用，在1 50～200 。C下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度50×10～，拉伸30％，可达1 50 h 以上不龟裂。 3 耐腐蚀性：由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。在ISO／TR7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料。刘乙丙橡胶作用程度为1级的化学品有80多种，在此不一～列举。 4 耐水蒸气：乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。在230℃过热蒸汽中，近1 00 h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。 5 耐过热水性能：三元乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用硫化系统密切相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在1 2 5 ℃过热水中浸泡1 5个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0．3％。

浅谈三元乙丙橡胶的断裂类型

浅谈三元乙丙橡胶的断裂类型 工程材料的主要失效形式有过量弹性变形、过量塑性变形、断裂和表面损伤。对于三元乙丙橡胶来说，断裂是最常见也最危险的一种。在冲切加工过程中三元乙丙橡胶被冲断就是一个断裂过程，所以研究三元乙丙橡胶材料的冲切机理，有必要对其断裂性质及冲切加工过程中的破坏方式进行研究。 断裂可以分为脆性断裂和韧性断裂两种类型。脆性在本质上总是与材料的弹性响应相关联，断裂前试样的形变是均匀的，一旦产生裂缝，裂缝的尖端便产生应力集中，致使试样裂缝沿垂直于应力方向的平面迅速发展为脆性断裂。 由于三元乙丙橡胶在不同条件下具有不同的物理状态，而不同的物理状态对应不同的断裂方式，所以三元乙丙橡胶在不同的条件下（例如加载方式、温度、形变速率等）具有不同的断裂特征，三元乙丙橡胶属于韧性断裂，而其韧性断裂可分为塑性断裂、受迫高弹断裂、高弹断裂和粘流断裂等。 处于玻璃化温度以下时，三元乙丙橡胶表现出玻璃态。此时如果形变速度较快且加载时间又较短，材料可产生塑性断裂。此时材料产生塑性形变形成细颈，并在细颈处断裂。在塑性拉伸断裂过程中，试验段可以形成一个或几个细颈，而不是沿受力轴线方向扩展，并且断裂时只在最危险的细颈处破坏。在大的应力和形变速度时，由于裂纹来不及增大，材料首先通过流动性极限，表现出塑性断裂。 在常温下三元乙丙橡胶为高弹态，其断裂一般属于韧性断裂中的高弹断裂，这时在很小的外力下可引起显著的可逆形变，相对形变可达到100~1000%。这种大的形变使分子链节重排导致分子链伸长。 处于粘流温度以上时三元乙丙橡胶为粘流态，此时三元乙丙橡胶发生粘性断裂，即高分子材料液体在应力作用下的漫流。在粘性流动状态时，其收缩处有预取向的增强以及纤维结构还来不及呈现，材料已变成液滴或者拉断。 另外，由于三元乙丙橡胶属于粘弹性材料，符合时温等效原理，即在任何过程中，升高温度与缩短时间是等效的，降低温度与延长时间是等效的。因此外力作用的频率或速率对三元乙丙橡胶断裂类型的影响与温度对其断裂类型的影响正好相反。 总之，对于三元乙丙橡胶材料来说，其断裂特征不但与本身的性质有关，而且还极大地依赖于实验条件，主要是温度和测试速率(应变速率)。

乙烯丙烯橡胶_EPDM(E)

乙烯丙烯橡胶EPDM(E) 三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯经溶液共聚合而成的橡胶，再引入第三单体（ENB）。三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、电绝缘性能优良、耐化学腐蚀性好、冲击弹性较好。乙丙橡胶的最主要缺点是硫化速度慢；与其它不饱和橡胶并用难，自粘和互粘性都很差，故加工性能不好。 根据乙丙橡胶的性能特点，主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘几个领域，如用于轮胎的浅色胎侧、耐热运输带、电缆、电线、防腐衬里、密封垫圈、建筑防水片材、门窗密封条、家用电器配件、塑料改性等。乙丙橡胶的性质与用途。 乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原材料合成，耐老化、电绝缘性能和耐臭氧发能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑，制品价格较低，乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛，可以作为轮胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造及鞋、卫生用品等浅色制品。乙丙橡胶的性能与改进： 一、1、低密度高填充性 乙丙橡胶的密度是较低的一种橡胶，其密度为0.87。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的乙丙橡胶来说，高填充后物理机械能降低幅度不大。

2、耐老化性 乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150- 200℃下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度50pphm、拉伸30%的条件下，可达150h以上不龟裂。 3、耐腐蚀性 由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。在ISO/TO 7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料，并规定了1-4级表示其作用程度,腐蚀性化学品对橡胶性能的影响: 等级体积溶胀率/% 硬度降低值对性能影响 1 ＜10 ＜10 轻微或无 2 10-20 ＜20 较小 3 30-60 ＜30 中等 4 ＞60 ＞30 严重 4、耐水蒸汽性能 乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并估优于其耐热性。在230℃过热蒸汽中，近100h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基

三元乙丙橡胶

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 三元乙丙橡胶分子结构和特性 三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。 在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 EPDM第三单体的选择 第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中产生不饱和，以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求： 最多两键：一个可聚合，一个可硫化 反应类似于两种基本的单体 主键随机聚合产生均匀分布 足够的挥发性，便于从聚合物中除去 最终聚合物硫化速度合适

二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响 三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。 三元乙丙中最广泛使用的是ENB，它比DCPD产品硫化要快得多。在相同的聚合条件下，第三单体的本质影响着长链支化，按以下顺序递增： EPM

橡胶及金属的粘合

橡胶与金属的粘合 在汽车工业中，橡胶与金属的粘合是很普遍的，骨架油封、发动机及变速箱支承、摆壁衬套、车身支撑等都是典型的金属——橡胶结构。金属和橡胶的结合强度对产品的性能有着至关重要的影响。金属橡胶件的寿命很大程度上取决于两种材料的粘接质量。粘接技术因此成为许多工厂的研究课题。 众所周知，增大粘接面的表面积及静电吸附力、提高粘接材料之间的化学作用力是获得高粘接强度的关键。本文通过对金属粘合表面不同处理工艺的试验，得出了操作方便、经济性好、粘接性能优异的骨架表面处理方法。 一、实验 1.主要材料 CHEMLOK 252上海洛德公司产品；CHEMLOK 205上海洛德公司产品；10#钢；20目石英砂；天然胶SCR5海南天然胶联合产业集团；丁腈胶N41兰州化学工业公司。 2.设备 普压干喷砂机(空气压力>0.6MPa)；磷化处理线；400×400电热平板硫化机；0-200℃老化箱；0-2500N电子拉机。 3.粘接橡胶基本配方 天然胶SCR5 100；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；防护蜡4；软化剂10；炭黑70；硫黄2；促进剂1.5。 丁腈胶N41 10；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；聚酯

增塑剂10；炭黑60；DCP 1.5；硫黄0.5；促进剂1.5。 粘合剂：①单涂氧化锌(间接法)；②底涂CHEM-LOK 205,面涂CHEMLOK 252。 4.粘接橡胶的常规机械性能 天然胶邵尔A型硬度65度，拉伸强度22MPa，拉断伸长率450%。 丁腈胶邵尔A型硬度70度，拉伸强度24MPa，拉断伸长率340%。 5.试样制备 ①在K360×160开放式炼胶机上将配方物料混合均匀；②试块表面处理；③在400×400电热平板硫化机上压制试样；④试样制备工艺。 NR硫化工艺条件为155℃×6min。 NBR硫化工艺条件为160℃×6min。 6.测试 按GB/T 13936标准对已硫化的试样进行测试。 二、实验数据 骨架不同表面处理方法下的粘结强度见表1，骨架不同后处理工艺下的粘结强度见表2，双涂层粘合体系下不同骨架表面处理方法的粘结强度见表3，粘合剂涂层厚度对粘结强度的影响见表4。 表1 骨架不同表面处理方法下的粘结强度

(塑料橡胶材料)版橡胶助剂与配合技术

（塑料橡胶材料）版橡胶助剂与配合技术

橡胶助剂与配合技术 蒲启君 ( 北京橡胶工业研究设计院 ) 目 录 ■ 烷基苯酚增粘树脂增粘理由（一）——成氢-键能力 表达1 ：PBPR 和POPR 树脂分子的内缩聚与酚羟基成氢-键能力的结构模型对比 O-H -O |H | O |H -O |H | C-CH3 | CH2CH3--C-CH2-C-CH3||CH3 C-CH3 |CH2CH3--C |CH3|C H3CH2-CH3 |C-CH3 | CH3 -CH3| CH3| CH3| C-CH3 |CH3 -CH3C-| C CH3-| CH3 H3

对叔丁基苯酚甲醛树脂（PBPR）内缩聚对特辛基苯酚甲醛树脂（POPR）内缩聚 100g树脂中酚羟基含量为10.6%，成氢-键网络能力较大100g树脂中酚羟基含量为7.8%，成氢-键网络能力较小表达2：烷基苯酚增粘树脂的各种成氢-键基含量对比

成氢-键基越多，含量越大，增粘性能越高 POPR PBPR KORESIN TYC-ST 100g树脂中： 酚羟基含量，% 7.7 10.5 9.5 9.7 醚氧基含量，% 0.0 0.0 0.0 2.0 氮基含量，% 0.0 0.0 0.0 2.0 表达3 树脂分子量高、软化点高、内聚力大，增进粘性的分子间作用力也大

GPC浙江大学高分子材料中心检测增粘树脂分子量Mn 分子量Mw 软化点℃ TYC-0411ST 1110 1702 125-145 TYC-0412ST 1073 1847 120-140 TYC-0413 （0411复合）130-145 TYC-0415 （0412复合）118-132 Koresin 1394 2401 130-145 POPR（TKO，SP1068）1025 1480 85-100 PBPR（TKB，204）813 1008 130-145 204-C 788 1050 118-132 表达4 树脂热粘性大、增进粘性的分子间作用力也大

天然橡胶和三元乙丙橡胶的区别

天然橡胶和三元乙丙橡胶的区别 天然橡胶(NR) 生胶的玻璃化温度为-72℃，胶流温度130℃，开始分解温度200℃，激烈分解温度270℃。当天然橡胶硫化后，其Tg上升，也再不会发生粘流。 天然橡胶的弹性： 其生胶及交联密度不太高的硫化胶的弹性是高的。例如在0-100℃范围内，回弹性在50-85℃之间，其弹性模量仅为钢的1/3000，伸长率可达1000%，拉伸到350%，后，缩回永久变形仅为15%，天然橡胶的弹性较高，在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶。 天然橡胶的强度： 在弹性材料中，天然橡胶的生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高。未硫化橡胶的拉伸强度称为格林强度，天然橡胶的格林强度可达 1.4~2.5Mpa，适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。天然橡胶撕裂强度也较高，可达98kN/m，其耐磨性也较好。天然橡胶机械强度高的原因在于它是自补强橡胶，当拉伸时会使大分子链沿应力方向取向形成结晶。 天然橡胶的电性能：

天然橡胶是非极性物质，是一种较好的绝缘材料。当天然橡胶硫化后，因引入极性因素，如硫黄、促进剂等，从而使绝缘性能下降。 天然橡胶的耐介质性能： 天然橡胶是一种非极性物质，它溶于非极性溶剂和非极性油中。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质，未硫化胶能在上述介质中溶解，硫化橡胶则溶胀。天然橡胶不溶于极性的丙酮、乙醇中，更不溶于水中，耐10%的氢氟酸、20%的盐酸、30%的硫酸、50%的氢氧化钠等。 天然橡胶主要用途： 天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈。 三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。

EPDM--三元乙丙橡胶

EPDM中文名：三元乙丙橡胶 英文全称:Ethylene-Propylene-Diene Monomer(简称:EPDM) 三元乙丙橡胶介绍 三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 分子结构和特性 三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。 在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 EPDM第三单体的选择 第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中产生不饱和，以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求：最多两键：一个可聚合，一个可硫化

反应类似于两种基本的单体 主键随机聚合产生均匀分布 足够的挥发性，便于从聚合物中除去 最终聚合物硫化速度合适 目前工业化生产三元乙丙橡胶用第三单体只有如下三种： 乙叉降冰片烯（ENB） 双环戊二烯（DCPD） 1，4-己二烯（HD） CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2 (此种单体目前只有美国Du Pont公司一家使用） 二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响 三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。 三元乙丙中最广泛使用的是ENB，它比DCPD产品硫化要快得多。在相同的聚合条件下，第三单体的本质影响着长链支化，按以下顺序递增：EPM

橡胶与金属粘接时金属的表面处理

橡胶与金属粘接时金属表面处理方法 一、橡胶中常用的金属材料 按材质分：铁、钢、不锈钢、铜、铝及铝合金等； 按形态分：线绳、帘布、金属件、金属块等； 如轮胎中胎圈、胎体、带束层所使用的钢丝或钢丝帘线。内胎上的黄铜气门嘴；胶带中的钢丝绳、胶管中的钢丝编织层；胶辊中的金属芯，油封的金属骨架，橡胶的金属减震器，金属的防腐橡胶衬里等。 二、金属的表面性质 1、金属的表面层结构 金属的表面结构，由里向外依次为：金属基体、1000nm厚加工硬化层、10nm厚氧化物质层、0.3nm厚气体吸附层、3nm厚污染物层。 2、金属的表面性质: 由于金属内部的金属原子之间易形成金属键，原子之间的相互作用力强，金属表面层原子受内部原子的相互吸引力较大，力场处于不平衡状态，因此金属表面具有较大的界面张力，表面能很高，因此很容易吸附周围环境中的气体分子、液滴和灰尘，具有很强的吸附性，因此金属表面会有一层气体吸附层和污染物层。在金属与橡胶粘合时，如果气体吸附层和污染物层不除去的话，会严重削弱粘合效果。 由于高能表面对低能表面具有较强的吸附作用，所以低能表面在高能表面上能润湿，能赶走高能表面的气体吸附层，而与金属表面充分接触。由于橡胶材料属于低能材料，因此橡胶在金属表面是湿润的，这给橡胶与金属的粘合提供了热力学条件。由于金属表面层原子受内部分子吸引作用较大，表面层原子排列紧密，很难形变和运动，所以橡胶与金属表面在接触时不能发生互溶、扩散和渗透，再加上金属表面一般都比较光滑，这又给橡胶与金属粘合带来不利的影响。 由于金属表面有一层氧化层，从而使金属表面带有一定的极性，能够增大橡胶与金属表面的吸附作用力，有利于粘合。另外，金属表面较容易失去电子，而橡胶材料易获得电子，所以当橡胶与金属表面靠近时，会发生电子转移，形成双电层，从而产生界面静电引力，这也对粘合有好处。 但是，金属表面的氧化层与橡胶之间不易发生化学作用，形成的化学键键合作用很小（黄铜除外），而且氧化层松脆，与本体结合不很牢固，因此橡胶与金属之间突现牢固的粘合比较难。此外，由于金属材料与橡胶材料的模量差异太大，在粘合界面处易发生应力分布不均匀，易受剪切而破坏。

几种不同硬度三元乙丙发泡配方

几种不同硬度三元乙丙发泡配方 具体配方： 硬度75三元乙丙发泡配方 原材料名称基本配置物理机械性能标准实测 三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa） 15.8 氧化锌 5 扯断伸长率（%）264 三氧化二睇 5 永久变形（%） 4 防老剂2246 0.5 硬度（邵氏） 75 高耐磨碳黑70 撕裂强度（KN/m) 海泊隆-20 5 脆性温度 DCP 4 合计179.5 硫化条件：160℃×30′ 混炼工艺：混炼胶→（45℃以下）→填料→软化剂→氧化锌→三氧化二睇→防老剂→DCP→薄通十次下片。 用途和性能：用于磁粉轴封、胶圈。可在-50~+150℃下长期工作，用来密封粒度为97μ以下的金属粉，工作轴起动，换向灵活，密封性良好，满足使用。该胶料耐磨性高、耐热和弹性优良。 硬度80三元乙丙发泡配方 原材料名称基本配置物理机械性能标准 实测 三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa） 18.5 氧化锌 5 扯断伸长率（%） 150 硬脂酸 1 永久变形（%） 7 硫磺0.5 硬度（邵氏） 80 高耐磨碳黑70 撕裂强度（KN/m) 促进剂TT 1.5 促进剂DM 2 合计180 硫化条件：160℃×30′

混炼工艺：生胶→碳黑→氧化锌、促进剂→硫磺→硬脂酸→混炼后经十次薄通下片。 用途和性能：温度：-35~+130℃，压力：10Kg/cm2 介质：耐H2S腐蚀。用于生产密封圈、垫片，耐酸、耐盐、耐辐射。 硬度82三元乙丙发泡配方 原材料名称基本配置物理机械性能标准实测 三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）20.4 高耐磨碳黑80 扯断伸长率（%） 205 硬脂酸0.5 永久变形（%） 3 氧化锌 5 硬度（邵氏） 82 氧化镁 5 撕裂强度（KN/m) 促进剂TMTD 1.5 脆性温度-62 促进剂DM 0.5 100%顶伸强度MPa 85 硫磺 1.5 合计194 硫化条件：160℃×30′ 骨架经过喷砂处理后，用并酮洗净，凉干，涂一薄层γ-氨基丙基三氧基硅烷，30分钟后在涂一遍，10分钟后包胶即可硫化。 混炼工艺：生胶→碳黑→硫磺→硬脂酸→氧化锌→氧化镁→薄通下片。 用途和性能：该胶料耐特种介质密封材料，胶辊静密封用“O”型圈， 工作介质：耐N204无水肼。耐辐射、耐磨，与铝及不锈钢在介质中的结合强力>30KG/cm2. 工作温度:-40℃~120℃范围工作. 硬度57三元乙丙发泡配方 原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）13 硫磺0.5 扯断伸长率（%）520 过氧化二异丙苯（DCP） 6.5 永久变形（%）7 硬脂酸 1.5 硬度（邵氏）57 高耐磨碳黑20 撕裂强度（KN/m) 半补强碳黑20 脆性温度 凡士林/防老剂D 5/1.5 合计155 硫化条件：158℃×40′ 混炼工艺：生胶→碳黑→软化剂→硫磺→防老剂。

NBR和EPDM的区别

NBR耐油性好，EPDM耐油差些，耐老化和耐热可以，一般EPDM多做水管。耐摩性EPDM较好 一、丁腈橡胶是极性不饱和碳链橡胶，由丙烯腈和丁二烯共聚而成，依丙烯腈含量由低到高，耐油性能增强，而耐寒性下降。 耐油是丁腈橡胶最大的特点，对石油基油类和非极性溶剂有较好的抗耐性，而耐极性油和极性溶剂的能力却不好。 1.抗静电性好； 2.耐臭氧性能较差； 3.与极性材料，如： 聚氯乙烯（PVC）、聚甲醛（POM）、尼龙有较好的相容性，可制成橡塑材料。 4.普通丁腈橡胶使用温度范围： -20℃～120℃，耐低温品种可低于-50℃； 二、乙丙橡胶以乙烯和丙烯为合成原料,有二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)之分。 乙丙橡胶的性能： 1.耐臭氧老化 2.耐天候老化 3.耐热性 以上三种性能在通用橡胶中是最好的. 还有以下性能 4.卓越的耐水、耐过热水及耐水蒸气性能；

5.优秀的耐化学药品性能； （由于乙丙橡胶本身的化学稳定性和非极性、与多数化学药品不发生化学反应，与极性物质之间不相容或相溶性很小，耐醇、酸、强碱、氧化剂、洗涤剂、动植物油、酮等）NBR软一点， EPDM稍微硬一点 有不同的味道 1.橡胶一般分 (1)通用橡胶: 如NR/BR/SBR/EPDM (2)特种橡胶: 如SR/FPM/CIIR/HNBR/CSM 2. 名称英文名英文缩写 丁腈橡胶nitrile rubberNBR防油性好,俗称防油胶,常作油封. 天然橡胶NaturalRubberNR弹性好,综合性能好,但耐寒及耐碱性差.常作汽车轮胎 丁苯橡胶Styrene Butadiene rubberSBR世界价钱最便宜的橡胶,作垫三元乙丙橡胶ethylene propylene diene rubberEPDM耐腐蚀性好,绝缘性好作耐磨材料或高压电览材料 氯丁橡胶neopreneCR耐磨性好,作垫 氯磺化聚乙烯CSM耐寒性好 聚四氟乙烯PolytetyafluoroethylenePTFE

橡胶与金属的粘合技术

橡胶与金属的粘合技术 橡胶与金属的粘合技术 粘合剂分类：1.溶剂型：如CH205、CH252、CH220（用酮、苯为溶剂） 2.水性：如E1542 （运输存储较困难、有良好的模具耐脏性，环保型） 3.环保型：CH6100、CH6109、2000TEF（不含重金属、不产生臭氧化合物、不含氯化溶剂） 粘合剂涂层的组成和作用： ?底胶：提供腐蚀环境的耐抗性、提供与金属高强度的附着力和面胶的化学粘结性 ?面胶：用于弹性体与底胶的粘结、提供弹性体与金属的充分附着（经验法则单涂的效果通常不如双涂的效果）、提供对外部环境长期耐久性的屏障、提供必要的抗磨性。 ?单涂：用于特种胶如MVQ、FKM、HNBR等粘合，能提供较薄且坚硬的漆膜、且无色，用于有色弹性体，提供较高的耐热和抗溶剂性、抗腐蚀性。 粘结性能的影响因素： ?弹性体选择 橡胶的硬度? 碳黑用量和类型? 抗氧化物/Antiozonants? ?硫化剂 混合硫化 增塑剂用量和类型 3.粘合剂的组成： 溶剂：78-72%；树脂、聚合物、反应性固体：22-28% 没有溶剂或水的蒸发，固体的含量不会增加； 注意： ?客户不允许任意混合的不同牌号的粘合剂； 粘合剂的溶剂量按以下排列：刷涂= 滚涂＜浸涂＜喷涂；? ?固体含量是影响黏度的因数之一； 溶剂与固体含量是否充分混合，第一次使用前是否充分搅拌；? ?稀释液必须是和粘合剂中的固体有兼容性的溶剂； 总是将溶剂加入粘合剂而不能相反，加入溶剂时必须搅拌；? ?在通风的地方转移溶剂； 必须能秤重式测量体积；? 酮类和酒精应是高等级水含量少的溶剂；? ?涂了粘合剂的金属工件在热模具中时间应相对多于橡胶； ?预烘的时间越久，模具消耗和积聚的化学活性就越多，这就相应减少用于粘结橡胶化合物的活性； ?如果粘合剂中的交联剂在预烘中遗失和释放，那么橡胶和金属粘结会失败； ?如果粘合剂化学成分活性太高或容易焦化，与橡胶的硫化不匹配，也会造成粘结失败。 粘合剂的使用方法： ?黏度由黏合剂中的固体成分和各成分间的相互作用决定。

论文：几种不同EPDM胶性能比较

几种不同型号三元乙丙橡胶（EPDM）对比 李举平 （西安航天华阳机电装备有限公司公司-高分子项目部陕西西安 710100 ） 摘要：三元乙丙橡胶（EPDM），主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，基本属于饱和性橡胶。不同型号的三元乙丙橡胶，由于生胶门尼粘度、第三弹体含量、乙烯丙烯含量不同，致使其加工性能和胶料基本性能不同。本文通过对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A三元乙丙橡胶硫化特性、基本物理性能和加工性能和的比较，为印刷胶辊所用主体生胶选型提供依据。 关键词：三元乙丙橡胶硫化特性物理性能加工性能 三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃组成的三元共聚物，主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使三元乙丙橡胶具有高度的化学稳定性，卓越的耐天候性，耐臭氧、耐热性能及耐水蒸气性能优异，同时也具有良好的电绝缘及耐磨性能，其物理机械性能和综合性能比较均衡。由于三元乙丙在特种合成橡胶中的优越性能，其材料广泛应用于建筑、电力、城市交通、机械、化工、印刷等行业。 目前国内外生产三元乙丙橡胶的厂家众多，生胶型号多种多样，本文对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A进行对比分析，为印刷胶辊选材提供参考。 1试验 1.1原材料 本次试验用原材料分别是三元乙丙橡胶供应商推荐胶辊用型号，其分别为：国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2650。 表1 不同型号三元乙丙生胶性能特点 型号生产商门尼粘度 ML1±4, 125℃ 乙烯含量 % ENB含量 % 物性特点 4045 国产吉化45 52 6.7 其质轻色浅，故可制造浅色制品，电绝缘性能优良且能耐较高的温度，耐老化性能和耐水性能优良，耐水和耐水蒸气性能良好。 4045 日本三井45 53.9 8.1 分子量分布宽，加工性能好。

三元乙丙橡胶的应用

因乙丙橡胶分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧、电绝缘性、低压缩永久变形、高强度和高伸长率等宝贵性能，其应用极为广泛，消耗量逐年增加。根据乙丙橡胶的不同系列和分子结构方面的特点，乙丙橡胶应用种类有通用型、混用型、快速硫化型、易加工型和二烯烃橡胶并用型等不同应用类型。从实际应用情况分析，乙丙橡胶在非轮胎方面得到了广泛的应用。 1.汽车工业 乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。在汽车密封条行业中，主要利用EPDM的弹性、耐臭氧、耐候性等特性，其ENB型的EPDM橡胶已成为汽车密封条的主体材料，国内生胶年消耗量已超过1万吨，但由于品种关系，其一半还依靠进口。由于热塑性三元乙丙橡胶EPDM/PP 强度高、柔性好、涂装光泽度高、易回收利用的特点，在国内外汽车保险杠和汽车仪表板生产中已作为主导材料。预计到2010年仅汽车保险杠和仪表板两项产品，EPDM/PP的国内年用量可达4.5万吨。此类产品的回收利用主要采用的工艺方法是：先去掉产品表面的涂料-粉碎-清洗-再造粒-添加新料后生产新产品。这样在保险杠和仪表板生产中，就能节约大量原材料取得较好的经济效益。目前，我国乙丙橡胶在汽车工业中的用量占全国乙丙橡胶总用量的42%-44%，其中还不包括船舶、列车和集装箱密封条的乙丙橡胶用量。因乙丙橡胶的粘接性能不好，在汽车轮胎行业中在大量用料的轮胎主体和胎面部位上无法推广使用乙丙橡胶，只在内胎、白胎侧、胎条等部位少量使用乙丙橡胶。 2.建筑行业 由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性，又有施工简便等特点，因此乙丙橡胶在建筑行业中主要用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。乙丙橡胶在建筑行业中用量最大的还数塑胶运动场和防水卷材，就国内用量而言已占乙丙橡胶总用量的26%-28%。用EPDM生产的防水卷材已逐渐代替其他材料(如CMS)制作的防水卷材，尤其是用于地下建筑的防水卷材。 3.电气和电子行业 在电气和电子行业中主要利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP 代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。 4.与其他橡胶并用 乙丙橡胶与其他橡胶并用也是乙丙橡胶应用的一个很大的领域。乙丙橡胶与其他橡胶并用在性能上可互补并改善工艺和降低成本。但由于各种配合剂对不同高聚物的亲合能力各异，共硫化性又取决于各高聚物交联效率，不同高聚物并用共混不可能达到分子级相容，而是分相存在的不均体系。配合剂的这种相间不均分配，对乙丙并用橡胶的性能有重大影响。在此简要介绍如下： (1)三元乙丙橡胶与丁基橡胶有较好的相容性和共硫化性，此两胶并用物理机械性能呈加和性，丁基橡胶可改善乙丙橡胶气密性，提高撕裂性和隔音性；而乙丙橡胶改善了丁基橡胶的耐臭氧性和耐老化性，改善了丁基橡胶压出表面光度，提高了半成品停放时的抗变形性能。 (2)三元乙丙橡胶可以不同比例与氯丁橡胶并用，以改善乙丙橡胶的耐油性能。乙丙橡胶与氯丁橡胶并用后，两种橡胶性能互补。乙丙橡胶的耐油性、耐燃性和粘着性有所改进；氯丁橡胶也改善了耐臭氧、耐化学腐蚀、耐热、耐蒸汽、耐低温屈挠等性能，并提高了氯丁橡胶的加工油及炭黑的填充量，从而降低了成本。 (3)乙丙橡胶与硅橡胶并用后，耐热性、耐天候性、低温柔顺性和电性能进一步获得改

三元乙丙橡胶(EPDM)特点是什么32

三元乙丙橡胶(EPDM)特点是什么 三元乙丙橡胶(EPDM)特点，性能参数与加工 三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 (注：EPDM中文名：三元乙丙橡胶) 三元乙丙橡胶的性能与优点 三元乙丙橡胶主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，故基本上属于种饱和型橡胶。由于分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。乙丙橡胶的化学结构使其硫化制品具有独特的性能。 1、低密度高填充性： 三元乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶，其密度为0．87。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本， 弥补了三元乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的三元乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。 2、耐老化性： 乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。三元乙丙橡胶制品在120 ℃下可长期使用，在150～200。C下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度50×10～，拉伸30％，可达1 50 h以上不龟裂。 3、耐腐蚀性：

由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。在ISO／TR7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料。刘乙丙橡胶作用程度为1级的化学品有80多种，在此不一一列举。 4、耐水蒸气： 乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。在230℃ 过热蒸汽中，近100h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。 5、耐过热水性能： 三元乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用硫化系统密切相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在125 ℃过热水中浸泡1 5个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0．3％。 6、电性能： 三元乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。 7、弹性： 三元乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。 8、黏接性： 三元乙丙橡胶由于分子结构中缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，自黏性和互黏性很差。 分子结构和性能 三元乙丙是乙烯，丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不

橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节

橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节，如果粘合不良或无法粘合，一些橡胶制品如轮胎、钢丝输送带、橡胶软管，橡胶计架油封、汽门油封，橡胶金属组合垫圈、组合胶套等橡胶金属复合制品就无法制作。就橡胶密封制品而言，上世纪80年代初，青岛密封件厂协同青岛化工厂研制成功了 RM-1粘合剂，替代日本TD870成功生产岀与国外同等水平的許架油封，使引进的国外技术得以消化吸收，开辟了卄架汕封制作的新工艺。上世纪 90年代，由于汽车工业的发展，不少厂家要求用氟橡胶制作骨架汕封、汽车汕封，但是粘合问题不好解决，严重的制约了该产品的开发，当时青岛双星集团密封件厂成功的研制了 FG-1氟橡胶与黑色金属的热硫化粘合剂，使氟橡胶与金属计架牢牢的粘合成一体，顺理成章的研发成功斯太尔发动机曲轴前后油封和气门油封替代了进口，满足了配套需要，该粘合剂一直使用至今。因此橡胶与金属粘合是极其重要的应用技术，应引起生产企业的高度重视。 1金属竹架的表面处理）计架表而无油污、无锈蚀，有一左粗糙度的新鲜表而才能有效的与金属粘合，因此竹架必须进行表面处理，处理大体有两种方法：一是机械法处理。如采用履带式的抛丸淸理机326或滚筒式的抛丸淸理机Q3110,将粒径0.5mm的钢砂喷射到计架表面，将表面的锈蚀等有害物料喷掉，使表面新鲜并增大表而积，加大计架与胶粘剂间的接触面：二是化学法。即酸洗处理，磷化钝化处理，其工艺过程是碱液去油，酸液去锈，磷化上磷化膜，然后进行钝化烘干，碱液是有多种材料如苛性钠、硅酸钠（表而湿润剂）、焦磷酸钠（阴离子表而活性剂）、烷基磺酸钠组成的水溶液，淸洗温度80-9CTC,时间视表而的汕污多少而有差异，一般是5min左右。去油污的计架经流动的自来水冲洗后，进行酸洗处理，而不同的金属去锈时对酸的品种是有选择性的。例如，铁件要用盐酸淸洗处理。铜件和不锈钢忖架采用硫酸、硝酸混合液协同去锈。铝件用硫酸、馅酸混合液进行处理。要求对周IM环境不产生或少产生腐蚀时，而金属件架锈蚀较轻的竹架，可采用以草酸为主，掺用少戢硫酸和加入缓钝剂的水溶液进行处理。磷化是黑色金属表而处理的重要方法。磷化液的品种很多, 如常温磷化液，采用的是铁系磷化液，骨架经酸洗后进行表调，放入常温磷化液中（温度30°C 左右）处理5-6min：中温磷化是采用锌系或锌钙系的磷化液，件架在65-75°C下处理6min左右：髙温磷化液是锚系磷化液，骨架在80-90°C下处理3-4min,目前采用中温磷化液较好，因常温磷化表面磷化膜磷化后停放时容易造成再生锈，髙温磷化的竹架表而磷化膜粗糙而且较厚，易造成脱落，中温磷化，磷化膜细致而牢固有利于粘合。磷化后的丹架要进行钝化处理，主要是通过钝化液的表而处理，封闭骨架表而的易氧化离子，防止件架再生锈。钝化液的品种很多，如以辂酸盐类、硝酸盐类，三乙酸胺为代表的有机胺类，其中珞酸盐类钝，化效果好，表而的珞离子有利于与橡胶的粘合，但珞酸盐类环保控制较严格，需进行废液的处理，对于难粘合如不锈钢件架除混合酸淸冼后进行表而钝化后还需进行偶化处理，这有利于提高粘合强度。如无锡威力达公司生产的全电脑控制双勾磷化处理线，温度、浸洗时间、烘干时间、停放滴水时间等全部自动控制，可有效的保证处理质量。其工艺过程是碱液去锈（5°C X3n】in）,吊起滴水（常温X lmin）-*自来水冲洗（常温X lminL酸液去锈（常温X3minL吊起滴液（常温XlminL流动自来水冲洗（常温X0.5min）-磷化处理（65-70a C X5-6min）-*吊起滴液（常温X lmin）-*流动自来水冲洗（常温X lmin）-*吊起滴液（常温><11血）-*钝化（90°。X 0.5minL烘干备用。 2粘合胶、胶料配方的设计 要使橡胶与金属件架产生良好的粘合强度，必须要在粘合剂与金属界而上和粘合剂与橡胶界面上，具有良好的扩散、湿润、吸附、渗透能力，大的分子间的引力（即范徳华引力）和密集的化学键及良好的共硫化效应，要达到上述要求，除选择高活性的粘合剂、严格的金属骨架表而处理工艺和正确的配制浸涂、预固化粘合剂之外，橡胶配方是极其重要的因素，若胶料配方不当，苴粘着强度低而且适应性也差。丁腊橡胶勺铁骨架浸涂酚类粘合剂，以进行热硫化为例，通过试验发现丁腊橡胶随着丙烯猜含量的增加，粘合强度随之提髙（见表1）。不同丙烯腊含量丁腊橡胶的粘合强度生胶品种国产丁尉橡胶40日本丁睛橡胶203S国产丁腊橡胶26、27-30日本丁尉橡胶N-41日本丁睛橡胶240S国产丁腊橡胶18

丁苯胶乳性能及应用(新、选)

× 丁苯胶乳性能及应用 北京橡胶工业研究设计院 二零一一年二月

前言 丁苯胶乳已在各工业部门广泛应用，而用在轮胎浸渍帘线上还没有合适的产品。随着我国合成橡胶的发展，化工部在1980年给我院下达合成胶乳新品种研究的项目。由兰化院研究一种适合用于轮胎帘线浸渍剂的丁苯胶乳（仿JSR2108）品种，我院采用该新品种丁苯胶乳进行了尼龙、人造丝帘线浸渍剂的配方研究。 目前各厂一直采用天然胶乳与丁吡胶乳并用配方。但由于天然胶乳的变异性。造成RFL浸渍剂稳定性不好。因而使浸渍的帘布布面浸胶表面不均匀。甚至有胶皮出现。影响浸胶帘布质量，致使用增加清洗干燥滚的次数。我们对新品种丁苯胶乳着重是改进浸渍剂稳定性及扩大合成胶乳的应用，同时考虑到加工工艺质量以及浸渍剂成本，确定研究三并胶乳配方。 RFL浸渍剂与纤维、橡胶作用的机理 RF树脂是具有高度表面活性物质，它被吸附在胶乳表面上，同时也被织物表面吸附。RF的酚基与人造丝纤维六圆环的羟基与酚基之间以及与尼龙的羟基或仲胺基之间产生一次结合和氢键。因而起到粘合作用，同时间苯二酚甲酚——甲酚形成网状立体结构，对粘合层起补强作用。另外胶乳中的橡胶成份一方面和RF起反应。另一方面还与被粘胶料起共硫化作用而加强粘合效果。 一、人造丝浸渍剂配方研究 1.F/R克分子比与粘结力稳定性关系： 人造丝帘线浸渍剂。根据国外资料介绍认为F/R克分子比在2.0~2.5/1的浸渍剂粘合性能较好，故选择1.5~3.0/1克分子进行试验其结果如下：

由图1可以看出F/R克分子比在本试验的范围内以3.0/1粘合力比较好，老化后抽出反而偏高，而RFL浸渍剂粘度随着F/R克分子比增大而增加。但RFL 浸渍剂粘度放置四天后变化不大。故我们选择F/R克分子比3.0/1。 2.RF树脂浓度对粘合力及稳定性关系 RF树脂浓度分别采用6.4%、4.4%、3.0%、2.53%，选择适宜的缩合度观测其对粘合剂稳定性影响所得结果。 RF%浓度在低浓度（2.53~3.0%）长时间缩合时粘合力稍高，采取6.4%浓度对RFL浸渍剂粘度稍增大，粘合力稍低。而RF树脂多几份或丁吡胶乳多5份对粘合力提高不明显。82-132、82-133是同批试验，82-132是兰化丁苯胶乳，82-133是日本丁苯胶乳（大样）配制RFL浸渍剂，粘合力兰化丁苯胶乳配方稍高，但总的来看，粘合力都偏低。我们采用RF%浓度为6.4%。