許健雄選擇合適的防老劑,對(duì)于提高氯丁橡膠熱老化性能是很關(guān)鍵的。由上海敦煌化工廠試制成功的防老劑ODA,該產(chǎn)品相當(dāng)于美國(guó)Uniroyal公司的防老劑Octamine,從測(cè)試結(jié)果看其質(zhì)量同英國(guó)、意大利產(chǎn)品相近。現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果敘述如下。1.防老劑ODA在彩色氯丁橡膠護(hù)套的應(yīng)用為了驗(yàn)證各種非污染防老劑在氯丁橡膠中的防護(hù)作用,在配方中暫不加著色劑。配方選用國(guó)產(chǎn)CR2323型氯丁橡膠、陶土(細(xì)度是320目),氯化鎂,氧化鋅,促進(jìn)劑NA-22,石蠟;硬脂酸等。性能見表1。表1 不同防老劑對(duì)彩色氯丁膠性能影響配方編號(hào)防老劑名稱ABCDEFG無(wú)甲義4426-S10761010264SPODA硫化特性T10,min66.26.46.46.95.85.9150℃T90,min28.629.429.432.628.828.229.8150℃×30min硫化以后300%定伸應(yīng)力,MPa5.05.14.95.35.45.34.3(kgf/cm2)515249.554.454.753.444.2拉伸強(qiáng)度,MPa13.713.915.913.910.914.714.2(kgf/cm2)140141162.4142.3136.2149.9144.7扯斷伸長(zhǎng)率,%746788742732730725778永久變形,%56.260.44061555350硬度(邵爾A)度74746467686764100℃×4天老化后拉伸強(qiáng)度,MPa13.714.515.014.113.313.314.9(kgf/cm2)140148152.9144.3135.6136.1152.5扯斷伸長(zhǎng)率,%680700708661663686747100℃×11天老化后拉伸強(qiáng)度,MPa13.813.813.112.311.812.114.2(kgf/cm2)140.5140.6134125.6120.6123.5145.2扯斷伸長(zhǎng)率,%575574617533503477698100℃×18天老化后拉伸強(qiáng)度,MPa13.314.612.612.510.911.0012.9(kgf/cm2)135.4148.7128127.4111.1112.2132扯斷伸長(zhǎng)率,%530565560520343450622100℃×32天老化后拉伸強(qiáng)度,MPa13.712.611.813.012.411.712.3(kgf/cm2)130.1129120.7132.7126.6118.9125.7扯斷伸長(zhǎng)率,%280310400272170288520100℃×39天老化后拉伸強(qiáng)度,MPa13.914.512.112.813.612.311.2(kgf/cm2)142148123.3130.3138.7126114扯斷伸長(zhǎng)率,%240290330235160212485從表1數(shù)據(jù)看出大多數(shù)非污染防老劑的加入,不會(huì)加快膠料的門尼焦燒時(shí)間,但能略微延遲膠料的硫化速度。從100℃烘箱長(zhǎng)期熱老化看大多數(shù)非污染防老劑對(duì)氯丁硫化膠的扯斷伸長(zhǎng)率的保護(hù)作用較差,只有防老劑ODA的熱老化性能最好,在100℃39天老化后膠料仍能正常使用,同時(shí)氯丁硫化膠在熱老化過程中,硬度和定伸應(yīng)力急劇上升,扯斷伸長(zhǎng)率卻能大幅度下降。因此用扯斷伸長(zhǎng)率來(lái)衡量它的熱老化過程中性能惡化程度是比較敏感和可靠的。從圖1可以明顯地看出防老劑ODA熱老化系數(shù)Ks優(yōu)于其它防老劑,隨著時(shí)間的推移更加顯示優(yōu)越的耐熱老化性能,硫化橡膠發(fā)硬,發(fā)脆的時(shí)間被大大地延長(zhǎng)了,由此可見在彩色氯丁膠配方中,如果對(duì)彩色本身不是要求十分嚴(yán)格時(shí),保用ODA防老劑是比較理想的耐熱防老劑。圖1 不同防老劑在100℃烘箱中Ks老化系數(shù)線A配方無(wú)防老劑;C配方有1070;E配方有264;G配方有ODA2.防老劑ODA在黑色氯丁膠護(hù)套的應(yīng)用用黑色氯丁膠作護(hù)套的電纜有耐油和耐阻燃的要求,在配方中必須使用全氯丁橡膠(CR2323型)、爐法炭黑,其余與彩色氯丁膠配方相似。防老劑ODA在氯丁膠料儲(chǔ)藏過程中,特別在夏天高溫季節(jié)能遲緩門尼焦燒時(shí)間,有防止膠料早期硫化的作用。氯丁膠料在41~45℃的烘箱中停放23天后,仍能投入使用,這一點(diǎn)是極為有利的。見圖2。圖2 在烘箱中不同防老劑對(duì)氯丁膠料門尼粘度的影響配方H、I、K、在100℃烘箱中的熱老化曲線見圖3。圖3 不同防老劑在黑色氯丁橡膠中熱老化曲線圖2在烘箱中不同防老劑對(duì)氯丁膠料門尼粘度的影響防老劑ODA對(duì)氯丁橡膠硫化膠的熱老化性能影響見表2。表2 不同防老劑對(duì)黑色氯丁硫化膠性能的影響防老名稱及編號(hào)性能H無(wú)I防老丁JKY-450KODALKY-377MKY-405ODA1%硫化條件150℃×min202525252025300%定伸應(yīng)力,MPa8.68.59.08.99.09.0(kgf/cm2)(88)(87)(92)(91)(92)(92)拉伸強(qiáng)度,MPa13.013.113.612.913.412.8(kgf/cm2)(133)(134)(139)(132)(137)(131)扯斷伸長(zhǎng)率,%454434428402410400永久變形,%343839.536.53836.5硬度(邵爾A)度717274727071100℃×7天拉伸強(qiáng)度,MPa12.912.914.414.013.213.1(kgf/cm2)(132)(131.3)(147.3)(142.6)(134.3)(133.6)扯斷伸長(zhǎng)率,%372360377370336360100℃×21天拉伸強(qiáng)度,MPa13.212.213.112.913.212.9(kgf/cm2)(134)(124.6)(133.4)(132)(134.3)(131)扯斷伸長(zhǎng)率,%310312325334287308100℃×35天拉伸強(qiáng)度,MPa13.111.912.812.712.512.5(kgf/cm2)(133)(121.9)(130.7)(129.4)(127.4)(127)扯斷伸長(zhǎng)率,%195226248237221248100℃×42天拉伸強(qiáng)度,MPa12.111.612.311.911.711.9(kgf/cm2)(123)(117.9)(125.1)(121.4)(119.2)(121.8)扯斷伸長(zhǎng)率,%160182235.42251972283.結(jié)語(yǔ)①防老劑ODA在氯丁膠料中耐熱老化性能超過目前國(guó)內(nèi)所能提供的防老劑。②防老劑ODA在氯丁膠料中的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性好,有較好的防止膠料早期硫化作用。③防老劑ODA具有微污染性,除黑色制品外還可在紅色、黃色、蘭色等制品中應(yīng)用。