硫化对PVC/NBR软质薄膜复合材料性能的影响

发布时间：2021-09-19 03:20

　　选用硫黄硫化体系对聚氯乙烯/丁腈橡胶（PVC/NBR）软质薄膜复合材料进行改性。采用正交试验法探讨了硫黄质量分数、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）质量分数、加工温度和加工时间对PVC/NBR软质薄膜复合材料抗拉强度和断裂伸长率的影响。结果表明,加工时间对硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料力学性能的影响最为显著,硫黄质量分数的影响最小。当硫黄质量分数为3%、CZ质量分数为2%、加工温度为195℃、加工时间为7 min时,硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料的力学性能最佳,膜材料的抗拉强度为24.11 MPa,断裂伸长率为538.72%;与未硫化时相比,分别提高了60.95%和57.81%。硫化后的PVC/NBR软质薄膜复合材料的耐热氧老化性能优于未硫化的膜材料。 

【文章来源】：大连工业大学学报. 2020,39(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

硫黄质量分数对PVC/NBR软质薄膜复合材料抗拉强度和断裂伸长率的影响

促进剂CZ作为一种次磺酰胺类硫化促进剂,无毒且硫化时间短,使用广泛,因在硫化温度下可以分离出促进剂M(酸性)和胺类化合物(碱性),可以相互活化,故其作为主促进剂使用时可不使用副促进剂[11-12]。由图2可知,随着CZ质量分数的增大,膜材料抗拉强度和断裂伸长率均呈先上升后下降的趋势。当CZ的质量分数由1%增大到2%时,膜材料的抗拉强度由16.52 MPa增大至18.73 MPa,断裂伸长率由348.99%增大至438.29%,分别增加了13.38%和25.59%,性能显著提高。体系中促进剂CZ的加入可以有效地提高硫黄的利用率,降低硫化的温度。因此,当CZ的质量分数由1%增大至2%时复合膜材料的力学性能显著提高。但体系中硫黄的质量分数和NBR中活性点的数量是有限的,因此当CZ的质量分数进一步增大至3%和4%时,对硫化过程没有起到进一步的促进作用,过量的CZ分散在NBR相中反而不利于复合膜材料的力学性能。因此,选择CZ的质量分数为2%。2.3.3 加工温度的影响

如图3所示,随着加工温度的升高,复合材料的抗拉强度和断裂伸长率均呈先上升后下降的趋势。加工温度达到195 ℃时,复合材料的抗拉强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为18.58 MPa和447.74%。当加工温度继续升高至200和205 ℃ 时,膜材料的抗拉强度和断裂伸长率均有所降低。这可能是因为适当地升高加工的温度,一方面可以使PVC糊树脂更好地塑化,另一方面可以使NBR内部的交联反应更为充分。当加工温度过高时,PVC糊树脂易发生分解反应,同时增塑剂等小分子物质也容易从体系中挥发。因此,选定加工温度为195 ℃。2.3.4 加工时间的影响


本文编号：3400907