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ACM(丙烯酸酯橡膠)的過氧硫化體系配方推薦

活性氯ACM橡膠硫化體系一般有哪些?
2025年3月14日
常用的一些可以提高橡膠或者塑料耐磨性的填料
2025年3月14日

ACM(丙烯酸酯橡膠)的過氧硫化體系配方推薦

一、配方設計要點

  1. 基礎膠料選擇
    • ACM類型:優先選擇活性氯型ACM(如HT-ACM),因其耐高溫性能更優,適用于150℃以上的老化環境。
    • 基礎膠比例:100份ACM(羧酸型或活性氯型)。
  2. 補強劑與填充劑
    • 炭黑類型:快壓出炭黑(N550)或高耐磨炭黑(N330),填充量50-60份,以提高拉伸強度(≥8MPa)和硬度(Shore A 70±5)。
    • 白炭黑:若需淺色制品,可添加20-30份沉淀白炭黑,并配合硅烷偶聯劑(如KH-550,1-2份)增強界面結合。
  3. 硫化體系
    • 硫化劑:推薦過氧化物(如DCP 1.5-2份)或TCY(1,3,5-三巰基-2,4,6-均三嗪)體系,以提升耐熱性和壓縮永久變形性能。
    • 促進劑:若采用皂/硫黃體系,可添加硬脂酸鈉或油酸鈉(1-2份)提高硫化效率14。
  4. 防老劑與耐老化優化
    • 防老劑:使用二苯胺類防老劑Naugard 445(3-4份),其在150℃下揮發性低、抗熱氧老化效果顯著。
    • 氧化鎂:添加5-10份活性氧化鎂,中和高溫分解產生的酸性物質,延緩老化。
  5. 增塑劑與加工助劑
    • 增塑劑:聚酯類增塑劑(如TP-95,5-8份),改善低溫脆性且耐油抽出。
    • 潤滑劑:聚乙二醇(PEG4000,3-5份)或低分子聚乙烯(1-2份),降低黏度并改善擠出性能。

二、推薦配方示例

組分質量份數作用說明
ACM(HT-ACM)100基礎膠料,耐高溫油、老化
快壓出炭黑(N550)55補強、控制硬度
聚酯增塑劑(TP-95)5改善加工性和低溫性能
硬脂酸1.5潤滑、促進硫化
Naugard 4453.5抗高溫氧化老化
過氧化物(DCP)2硫化劑,提升交聯密度
活性氧化鎂8中和酸性、穩定硫化
硅烷偶聯劑(KH-550)1.5增強填料-橡膠結合

性能目標

  • 硬度:Shore A 70±3
  • 拉伸強度:≥9 MPa(初始)→ 老化后(150℃×70h)≥8 MPa
  • 耐油性:浸IRM903油(150℃×24h)體積變化≤15%。

三、工藝關鍵控制

  1. 混煉工藝
    • 密煉溫度:一段密煉控制在110-130℃,二段密煉90-110℃,避免焦燒。
    • 加料順序:ACM → 防老劑 → 炭黑 → 增塑劑 → 硫化劑(最后加入)。
  2. 擠出與硫化
    • 擠出溫度:喂料口55℃ → 螺桿60℃ → 塑化段65℃ → 機頭80℃,確保膠料流動性。
    • 硫化條件:蒸汽硫化罐中160℃×20min,二段硫化170℃×4h,消除殘余應力并提升耐老化性。

四、驗證與調整建議

  1. 性能測試
    • 熱空氣老化:150℃×70h后,拉伸強度變化率≤20%,硬度變化≤±5 IRHD。
    • 壓縮永久變形:150℃×22h測試值≤60%。
  2. 配方優化方向
    • 強度不足:增加炭黑至60份或換用N330炭黑。
    • 老化性能不足:提高Naugard 445至5份,或添加氧化鋅(5份)協同防老化
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