不同增黏树脂在HNBR中的应用研究

王滕滕, 俞旭明, 马 锋, 别龙娇, 刘小龙

（宁波裕江特种胶带有限公司, 浙江 宁波 315000）

不同增黏树脂在HNBR中的应用研究

王滕滕, 俞旭明, 马 锋, 别龙娇, 刘小龙

（宁波裕江特种胶带有限公司, 浙江 宁波 315000）

摘 要:研究了几种增黏树脂对HNBR硫化特性、力学性能、热空气老化性能及粘合性能的影响，并讨论了Ricobond1756树脂用量对HNBR性能的影响。结果表明，采用Ricobond1756树脂时，胶料力学强度、耐热空气老化性能最好且粘合性能较优异，最适合作为HNBR用增黏树脂；Ricobond1756用量对HNBR与RFL胶乳处理过的玻璃线绳粘合性能影响不大；可采用添加5.0份用量以下的Ricobond1756树脂来达到提高HNBR与胶浆处理尼龙布粘合性能的目的。

关键词:HNBR；增黏树脂；粘合性能；力学性能；Ricobond1756

0 前 言

氢化丁腈橡胶（HNBR）是一种主链高度饱和的特种橡胶，具有优异的耐高温、耐臭氧、耐油和耐化学介质性能，广泛应用于汽车同步带、耐油胶管、耐油密封圈等领域[1]，特别是在汽车同步带的制造上，已取代传统的氯丁橡胶，成为制造同步带的首选胶种[2]。HNBR用于制造汽车同步带时，对其粘合性能的要求特别高，因为同步带带齿表面有一层起保护作用的尼龙布，只有橡胶基体与尼龙布牢固粘合在一起，尼龙布才能起到较好保护带齿的作用。一般在保证胶料优异物理性能的前提下，为达到增强HNBR粘合性能的目的，通常向HNBR配方中加入部分增黏树脂。本文选择几种增黏树脂，着重分析了增黏树脂种类及用量对HNBR硫化性能、力学性能、耐热老化性能和粘合性能的影响，以期选择出适用于HNBR的增黏树脂及其最佳用量。

1 实 验

1.1 主要原材料

HNBR，牌号3446，丙烯腈含量34%，德国朗盛公司产品；炭黑N550，美国卡博特产品；ZnO、SA，上海京华化工产品；TP-95，阿克苏诺贝尔公司产品；尼龙布，英国进口T0400型，采用HNBR胶浆自主处理；高强度玻璃线绳，米勒公司（苏州）产品，采用RFL胶乳处理；其余原材料为市售产品。

基本配方（单位：份）：HNBR 100；ZnO 5.0；SA 1.0；N550 60；DCP 4.0；TAIC 2.0；硫磺0.5；TP-95 8.0；防老剂MB 1.0；防老剂4010NA 1.0；树脂种类及用量 变量。

1.2 主要设备与仪器

S(X) K-160A型双筒开炼机，上海橡胶机械厂；QLB-D 350×350×2型平板硫化机，上海橡胶机械厂；GT-M2000-A型无转子硫化仪，高铁科技股份有限公司；GT-AI7000-M型电子拉力机，高铁科技股份有限公司；邵氏A型硬度测定仪，上海化工机械四厂；401型老化箱，杭州蓝天化验仪器厂。

1.3 试样制备

首先将HNBR塑炼（薄通10次），将塑炼后的胶料在开炼机上混炼，混炼方法为：将辊距调至2 mm，加入ZnO、SA和防老剂，吃粉完毕后加入炭黑和增塑剂，随后加入增黏树脂，左右割刀3/4三次，薄通打三角包2次后加入交联剂，待混合均匀后薄通打三角包4次，辊距2 mm下出片，将混炼胶停放16 h进行硫化，硫化胶停放24 h后进行性能测试。

1.4 性能测试

布粘合力测试方法：将HNBR胶浆处理过的尼龙布与胶料叠放在一起，放入平板硫化机上压片，然后采用电子拉力机进行布剥离测试，以拉伸时力量最大值作为衡量粘合强度大小的标准。

其余各项性能测试均按最新相应国家标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 不同增黏树脂对HNBR性能影响

2.1.1 物理性能

表1是不同种类增黏树脂对HNBR物理性能的影响。在硫化特性方面，采用Ricobond1756树脂胶料的最大扭矩与最小扭矩之差MH-ML最大，其余三种胶料相近，说明采用Ricobond1756时体系交联密度最大，Ricobond1756对HNBR有助交联作用；焦烧时间与树脂种类关系不大，但硫化速度有明显区别，采用环氧树脂的胶料硫化速度指数CRI最大，硫化速度最快，随之是古马隆树脂、改性酚醛树脂，最慢的是Ricobond1756。

表1 不同增黏树脂对HNBR物理性能影响

表2 不同树脂对HNBR热空气老化性能影响

在力学性能方面，采用Ricobond1756树脂的胶料拉伸强度最大，100%定伸应力最大，拉断伸长率最小，其余几种胶料拉伸强度接近，拉伸强度变化规律与MH-ML变化规律一致，是交联密度不同引起的；古马隆树脂对HNBR的增塑作用使得胶料拉断伸长率最大、100%定伸应力最小；从表1中还可看出，采用改性酚醛树脂的胶料硬度最大，其次是Ricobond1756，再次是古马隆树脂，最小的是环氧树脂。

2.1.2 耐热空气老化性能

表2是不同树脂对HNBR耐热空气老化性能的影响。从表2中可以看出，采用Ricobond1756树脂的胶料在130 ℃下分别老化96 h和144 h后，硬度变化最小，拉断伸长率保持率最高，耐热老化性能最好；老化后拉伸强度增大是体系在热作用下发生后续交联作用的结果。

2.1.3 粘合性能

图1是不同树脂对HNBR粘合性能的影响，试验采用橡胶与尼龙布粘合力作为衡量粘合性能优劣的标准。从图1中可以看出，改性酚醛树脂的增黏效果最好，Ricobond1756和环氧树脂相当，古马隆最差。

图1 不同树脂粘合性能比较

从胶料力学性能、粘合性能及耐热老化性能上综合分析，采用Ricobond1756树脂时胶料综合性能最佳。接下来将以Ricobond1756树脂为研究对象，研究其用量对HNBR性能的影响。

2.2 Ricobond1756用量对HNBR性能影响

2.2.1 硫化性能

Ricobond1756用量对HNBR硫化特性影响见表3。从表3中可以看出，随Ricobond1756用量增加，胶料最大扭矩与最小扭矩之差MH-ML呈增大趋势，焦烧时间延长，硫化速度指数CRI减小，说明胶料交联密度增大，加工安全性提高，但硫化速度降低。

2.2.2 力学性能

图2是Ricobond1756用量对HNBR力学性能的影响。从图2中可以看出，随Ricobond1756用量增加，胶料拉断伸长率下降，100%定伸应力和邵尔A硬度增加，这是体系交联密度增大的结果，但拉伸强度逐渐下降，原因可能是Ricobond1756的反应活性高于过氧化物DCP，一旦DCP引发交联反应后，Ricobond1756便很快反应完全，从而造成体系交联网络不均匀，在受到外力作用时，局部交联网络的断裂产生应力集中，随之整个交联网络很快被破坏，导致拉伸强度下降，还有可能是体系交联密度过大导致拉伸强度下降。

表3 Ricobond1756用量对HNBR硫化特性影响

图2 Ricobond1756用量对HNBR力学性能影响

2.2.3 热空气老化性能

表4是Ricobond1756树脂用量对HNBR耐热空气老化性能的影响。从表4中可看出，在130 ℃条件下老化96 h抑或144 h，随Ricobond1756用量增加，胶料拉伸强度保持率增大，拉断伸长率保持率下降，邵尔A硬度变化增大，说明胶料在热的作用下发生了后续交联反应且交联反应程度随Ricobond1756用量增加而增大，胶料耐热老化性能下降，特别是Ricobond1756用量在5.0份以上时下降更明显。为保证胶料的耐热老化性能，防止胶料硬化现象发生，Ricobond1756用量不宜超过5.0份。

2.2.4 粘合性能

图3是Ricobond1756用量对HNBR粘合性能的影响，试验采用两种方式衡量胶料粘合性能的优劣：橡胶与尼龙布的粘合力及橡胶与玻璃线绳的抽出力。从图3（a）中可看出，随Ricobond1756用量增加，布粘合力增大，这是因为尼龙布表面采用HNBR胶浆处理过，Ricobond1756用量越大，橡胶基体与尼龙布表面的橡胶发生共交联的程度越大；从图3（b）中可看出，Ricobond1756用量对线抽出力影响不大，其原因可能是玻璃线绳表面采用RFL胶乳处理，RFL胶乳中无过氧化物引发剂，所以即使Ricobond1756用量增加，也不会提高共交联程度，因此粘合性能变化不大。

综上所述，可采用添加5.0份用量以下Ricobond1756方法来达到增强HNBR与尼龙布粘合强度的目的，此时胶料力学性能和耐热老化性能下降幅度较小，从而可取得胶料综合性能的平衡。

表4 Ricobond1756用量对HNBR耐热空气老化性能影响

图3 Ricobond1756用量对HNBR粘合性能的影响

3 结 论

（1）几种增黏树脂相比而言，Ricobond1756最适合作为HNBR用增黏树脂，此时胶料力学强度最高、耐热老化性能最好且粘合性能较优异。

（2）随Ricobond1756用量增加，胶料力学性能和耐热老化性能下降，在用量低于5.0份时下降程度较小。

（3）Ricobond1756用量对HNBR与RFL胶乳处理的玻璃线绳粘合性能影响不大。

（4）在保证HNBR力学性能和耐热老化性能的前提下，可采用添加5.0份用量以下Ricobond1756方法来达到增强HNBR与尼龙布粘合强度的目的。

参考文献：

[1] 郑长伟. 日本瑞翁公司氢化丁腈橡胶的性能及应用介绍[J]. 橡胶工业, 1995, 42(6)：342-344.

[2] 谢忠麟. 汽车用胶带的材料进展[J]. 橡胶工业, 2007, 54(5)：310-313.

[责任编辑：朱 胤]

英国去年翻胎市场有所增长

英国轮胎翻新制造商协会宣布，2013年其协会成员单位的翻新轮胎产量有所增加。其中，协会成员单位的卡车胎翻新量上升到46.36万条，同比增长1.8%。然而，这掩盖了预硫化胎面翻新胎产量的减少——比去年同期下降了4.7%，为11.57万条。模具硫化翻新胎从中受益，增长了4.1%，达到34.79万条。轻卡翻新胎的产量也增长了2.5%，达到5.68万条。其中，模具硫化的轻卡翻新胎的增长更为明显，同比增长了10.0%，而预硫化胎面的轻卡翻新胎，较去年同期下降了9.2%。乘用胎的翻新量增长2.6%，为13.35万条，而拖拉机和推土机用轮胎的翻新量增长3.3%，达到6360条。 （扬子江）

马来西亚捐赠医用手套抗击埃博拉病毒

马来西亚总理纳吉布表示，将向受埃博拉病毒影响的非洲国家捐赠至少2000万双医用手套，以帮助抗击这种致命的病毒。他在一份声明中说：“医学专家证实，为了抗击疫情的爆发，迫切需要解决医用橡胶手套短缺的问题。我们将向利比里亚、塞拉利昂和几内亚分别赠送3个货柜的手套，而尼日利亚和刚果民主共和国亦将分别获得1个货柜手套。” 一位政府发言人说：“因为马来西亚是全球最大的橡胶手套生产国之一，我们在抗击埃博拉病毒方面，应作出独特而重要的贡献。” （扬子江）

中图分类号:TQ339.2；TQ333.7

文献标志码:B

文章编号:1671-8232(2014)10-0010-05

收稿日期：2014-01-13

作者简介：王滕滕（1986—），男，山东滕州人，硕士研究生，工程师，主要从事于HNBR配方及工艺优化设计方面的工作。

Study on Application of Different Tackifying Resin in HNBR

Wang Tengteng, Yu Xuming, Ma Feng, Bie Longjiao, Liu Xiaolong
(Ningbo Yujiang Special Rubber Belts Co., Ltd., Ningbo 315000, China)

Abstract:The inf uence of several tackifying resin on HNBR curing characteristics, mechanical properties, hot air aging properties and adhesive properties were investigated, and the effect onproperties of HNBR caused by the usage of Ricobond1756 was discussed. The results show that, compared with several kinds of tackifying resin, Ricobond1756 is the most suitable tackifying resin for HNBR. By using of Ricobond1756, the mechanical strength and heat aging performance was the best and the adhesive performance was excellent; The inf uence of Ricobond 1756 amount on the glass cord adhesive was small; The adhesive property of HNBR and nylon treated with latex was improved by adding to the Ricobond 1756 5.0 parts below.

Keywords:HNBR; Tackifying Resin; Adhesive Property; Mechanical Property; Ricobond1756