不同硫化体系对打印机胶辊耐热性能的影响

王巧娥

(威海职业学院， 山东 威海 264210)

不同硫化体系对打印机胶辊耐热性能的影响

王巧娥

(威海职业学院， 山东 威海 264210)

试验研究了DCP交联剂对用于打印机取纸胶辊的EPDM胶料耐热性能的影响，并与使用硫黄硫化体系的EPDM胶料进行比较。使用DCP硫化的EPDM胶料耐热性提高、压缩永久变形减小，定伸应力提高，尺寸稳定性提高，能够满足使用要求。

交联剂；EPDM；耐热性能；DCP

交联剂是一种能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质，是促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。交联剂主要用在高分子材料(橡胶与热固性树脂)中。因为高分子材料的分子结构就象一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样可提高橡胶的强度和弹性。

硫黄硫化体系是二烯类橡胶最为常用的硫化体系，可制得软质高弹性硫化胶。由于硫化胶网络中70%以上是多硫交联键，具有较高的主链改性。硫化胶具有良好的初始疲劳性能，室温条件下具有优良的动静态性能，但其最大的缺点是不耐热氧老化，硫化胶不能在较高温度下长期使用[1]。

硫黄硫化体系形成的多硫键可赋予胶料良好的撕裂强度、拉伸强度、耐疲劳性能和高的拉断伸长率，但这类交联键的稳定性较差，胶料易发生硫化返原，且耐热性和压缩永久变形性能相应也较差[2]。

硫黄硫化体系硫化EPDM用于规格型号较大的普通打印机中可满足使用要求，但对于某些新型打印机，如规格的小型化以及功能的高性能化等，硫黄硫化的胶料已不能满足性能要求，特别是在耐热性能方面。本实验讨论使用DCP硫化EPDM胶料对耐热性能的改善，以便实现小型打印机能够连续长时间打印的要求。

取纸胶辊性能要求:

邵氏A硬度 60±5，拉伸强度 8.50MPa，200%定伸应力 3.80MPa，撕裂强度35kN·m-1

1 实验

1.1 主要原材料

EPDM，牌号4640，美国杜邦陶氏弹性体公司；白炭黑，罗地亚白炭黑(青岛)有限公司；轻质碳酸钙，淄博建陟工贸有限公司；石蜡油2280，美国太阳公司；硫黄，青岛顺德橡胶助剂厂；DCP，上海高桥石油化工公司。

1.2 试验配方

I#配方：EPDM 100，白炭黑 39，碳酸钙 20， 氧化锌 5，硬脂酸 2.0，防老剂445 2.0， 硫黄 1.3，促进剂 4.5，DTDM 0.6，钛白粉 1.0，着色剂 0.1，石蜡油2280 25。合计：200.5

2#配方：EPDM 100，白炭黑 41，碳酸钙 25， 氧化锌 5，硬脂酸 1.8，防老剂445 2.0， DCP 3.0，硫黄 0.3，PEG4000 1.5，钛白粉 1.0，着色剂 0.1，石蜡油2280 21。合计：201.7

1.3 试验仪器与设备

XK-160型两辊开炼机，无锡华源橡塑机械厂；XLB-D型 电热平板硫化机，湖州宏桥橡胶机械有限公司产品；GT-M2000-A型硫化仪，高铁检测仪器有限公司；GT-7080-S2型门尼粘度仪，高铁检测仪器有限公司；AGS-X型万能电子拉力机，岛津分析检测仪器有限公司；400A型热空气老化箱，江都市开源试验机械厂；GT-GS-MB型橡胶硬度计, 高铁检测仪器有限公司；游标卡尺，苏州精益精密仪器有限公司。

1.4 试样制备

将EPDM在开炼机上塑炼均匀，包辊后依次加入促进剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、着色剂、白炭黑、碳酸钙、石蜡油、硫化剂等，混炼均匀后薄通6次下片，停放24h。将混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化条件为170℃×t90。

1.5 性能测试

胶料按国家标准进行各项性能测试。

2 结果与讨论

2.1 硫化特性

表1 不同硫化体系对胶料硫化特性的影响

从表1可以看出，DCP体系的胶料门尼粘度较高，焦烧时间、正硫化时间有所延长。

2.2 物理机械性能

表2 不同硫化体系对硫化胶物理机械性能的影响

从表2可以看出，硫黄体系硫化胶与DCP体系硫化胶相比，具有较低的硬度和定伸应力以及较高的撕裂强度和拉断伸长率，主要是因为硫黄体系形成的多硫键可赋予硫化胶良好的拉伸强度、撕裂强度及拉断伸长率。

2.3 耐热空气老化性能

表3 不同硫化体系对硫化胶耐热空气老化性能的影响

注：老化条件120℃×72h

从表3可以看出，DCP体系的硫化胶表现出较小的物理机械性能变化率，耐热老化性能优于硫黄体系的硫化胶，这是由于过氧化物体系形成的碳-碳交联键较短，刚性较大，稳定性较高，从而使硫化胶的物理机械性能变化幅度减小，特别是耐热性能、尺寸稳定性有较大提高。

3 结论

(1)使用过氧化物体系的胶料耐热性能明显优于硫黄硫化体系的胶料，尺寸稳定性提高。

(2)使用过氧化物体系的硫化胶的物理机械性能能够满足胶辊使用要求。

[1] 杨清芝．实用橡胶工艺学[M].北京：化学工业出版社，2005： 62．

[2] 唐 斌.乙丙橡胶应用技术[M].北京：化学工业出版社，2005： 97．

(本文文献格式：王巧娥 .不同硫化体系对打印机胶辊耐热性能的影响[J].山东化工，2016，45(14)：18-19.)

Effects of Different Curing Systems on the Heat Resistance of Rubber Covered Roller Used in Printers

WangQiaoe

(Weihai Vocational College,Weihai 264210,China)

The effects of DCP crosslinking agent on the heat resistance of EPDM used in printer rubber covered roller were studied in this paper. And the DCP was compared with sulfur curing system. The heat resistance, tensile stress and dimensional stability of vulcanized EPDM rubber with DCP were improved and the compression set was reduced. The results indicated that the rubber vulcanized with DCP could satisfy the operating requirements.

crosslinking agent, EPDM, heat resistance; DCP

2016-05-15

王巧娥(1965—)，女，山东莱西人，高级工程师，主要研究方向：高分子材料配方设计及加工。

TQ330.6

A

1008-021X(2016)14-0018-02