NR并用胶并用比分析.pdf

3 6 4 橡胶工业 2 0 0 7年第 5 4卷 NR并用胶 并用 比分析 周 淑华 刘 懿莉 谭 芬 王 进 周志诚 株洲时代新 材料科技股份有 限公 司 技术 中心 湖南 株洲 4 1 2 0 0 7 摘要 应 用热重 TG 分析法进行 NR并用胶中并用 比分 析 结果表 明 以 TG曲线 的一次微 分或二 次微分 曲线 中的最小 变化点 为分界点 得 到两种橡胶的质量 比 以两种橡胶的质量 比对实际并用 比作 图 得出线性回归方程 从而 可 以得到各类橡胶并用 比的计算公式 所得结果的相对误差小于 5 NR B R体系适用范围为 2 0 8 0 7 0 3 0 NR S B R和 NR E P D M 体 系适用范围为 2 0 8 0 8 0 2 0 NR C I I R体 系适用范围为 4 0 6 0 9 0 l O 关键词 NR 热重分析 并用 比 中图分 类号 TQ3 3 2 TQ O 1 6 5 1 文献标识码 B 文章 编号 1 0 0 0 8 9 0 X 2 0 0 7 0 6 0 3 6 4 0 3 NR由于综合性能优 良而在橡胶 制品生产中 得到广泛应用 但 NR不耐老化 因此许多 NR制 品中常并用其它耐老化性能好的橡胶 热重 T G 分析法是一种分析橡胶组分含量 的有效方法 该方 法方便 快 速 结果准确 但 对于并用橡胶 当两种并用胶 的分解温度接近 时 则无法区分 且从 T G 曲线上读 出的两种橡胶 的 质量损失率 比值与实际配 比相差较大 一般只能 得到橡胶 的总含胶率 由于 从 T G 曲线 上读 出 的两并 用胶 的质 量 损 失率 比值与实际并用 比可以建立线性关系 因此 通过线性 回归方程校正后 再进行数字修约 可望 获得与实际并用比基本一致的结果 本工作应用 T G分 析法 进行 N R 与 B R S B R E P DM 和 C I I R 的并用体系并用 比的分析 1 实验 1 1 主 要原 材料 NR 1 标 准 胶 3 烟 胶 片 B R9 0 0 0 S B R 1 5 0 2 E P DM 牌号 为 E P 3 5 C I I R 1 2 主 要测试 仪 器 T G2 0 9 c 型热重分析仪 德 国耐驰公司产品 P c 1 a b s t a t i o n加工性能测试仪 德国布拉本德公 司产品 UR 2 0 1 0型无 转子硫化仪 中国 台湾优 作者简介 周淑华 1 9 6 5 一 女 湖南安乡人 株 洲时代新材料 科技股份有限公司高级工程师 学 士 主要从事 高分子 材料成 分 分析工作 肯科技股份有限公司产品 1 3 试验 配 方 1 NR B R并 用胶 N R B R 1 0 0 炭黑5 0 氧化锌5 硬脂酸 1 促 进剂1 硫黄1 5 NR为 1 标 准胶 2 NR S B R并用 胶 NR S B R 1 0 0 炭 黑5 0 氧 化 锌5 硬 脂 酸2 促进剂0 8 硫黄1 8 操作油8 N R 为 3 烟胶 片 3 NR E P D M 并 用胶 NR E P D M 1 0 0 氧 化锌5 硬 脂 酸2 促 进剂0 8 硫黄 2 2 操作油8 NR为 1 标 准胶 由于 NR与 E P D M 相容性差 填充剂分散 不均匀 且两种胶 的硫化速度也不一样 因此为了 避免加工质量给分析数据带来误差 没有加炭黑 4 NR C I I R并 用胶 NR C I I R 1 0 0 炭 黑5 0 氧 化 锌4 5 硬 脂酸2 促进剂1 2 硫黄2 操作油8 NR 为 3 烟胶 片 NR S R并用 比分别为 2 0 8 0 3 0 7 0 4 0 6 O 5 0 5 0 6 0 4 0 7 o 3 o 8 0 2 0和 9 0 1 0 1 4 试样 制备 1 混 炼胶 按配方准备原料 用加工性能测试仪混炼均 匀 加料顺序为 橡胶一小料一填充剂一硫黄 2 硫 化胶 取混 炼好 的胶 料适 量 用无 转 子硫化 仪 在 维普资讯 第 6期 周 淑华等 NR并用胶 并用 比分析 1 4 5 下 硫化 硫 化 曲线水 平后 为终 点 1 5 试 验 方法 取 适 量 硫 化 胶 用 热 重 分 析 仪 按GB T 1 4 8 3 7 1 9 9 3 方 法 进 行 TG 分 析 得 到 样 品 的 T G 曲线及 其一 次微 分 D T G 曲线 D TG 曲线 为 质 量损 失 速率 曲线 2 结 果与 讨论 2 1 数 据读 取 3 0 0 5 5 0 为 橡胶 的热 质 量 损失 温 度 范 围 即以 3 0 0 恒 温终 点 附 近 D TG 曲 线 的最 小 变 化 点为读数起点 以 5 5 0 恒温终点 即由氮气转空 气的转折点 为读数终点 读取其质量变化率即为 总含 胶率 图 1和 2中 的 A B 褂 啦 隧 咖 略 图 1 D T G为分峰 的并用胶热重分析 曲线 1 一T G曲线 2 一温度 曲线 3 一DT G 曲线 图 2 D T G为肩峰的并用胶热重分析 曲线 1 一TG曲线 2 一温度 曲线 3 一DT G 曲线 4 TG的二次微分曲线 不同种类并用胶的数据读取方法如下 1 对于分解 温度相差 较大 的并用 胶 即在 3 0 0 5 5 0 范围内 D TG 曲线上有两个峰 参照 两峰间最小变化点 即最高点 为分界点 读取两 阶段 的 质 量 损 失 率 即 图 1中 的 A 为 NR 的 读出含量 B 为另一并用胶的 读 出含量 2 对 于分 解 温 度 相 差 较 小 或 并 用 比相差 较 大的并用胶 在 3 0 0 5 5 0 范围内 D TG曲线上 只 能看 到没 有 分 开 的 肩 峰 则 对 T G 曲线 进 行 二 次微分 参照二次微 分 曲线与 DT G 曲线上肩峰 相对 应 的最 小 变 化 点 为分 界 点 读 取 T G 曲线 上 两 阶段 的质 量损 失率 2 2 回归 方程 及结 果表 示 以 TG 曲线上读 出 的两种橡 胶 的质 量 比为横 坐标 以实际并用比为纵坐标作图 得出线性回归 方程 即为 NR S R并用 比的计算公式 将计算出的 NR S R值通过数学运算表示成 分 母 为 5的 整数 倍 分 子分 母 之 和 接 近 1 0 0的分 数形式 分子四舍五人修约后分子 和分母 的总和 为 1 0 0 所得 的分 数 就是 N R S R 的并用 比 1 NR B R并 用胶 回归 方程 如下 一 1 8 0 6 x al R 一 0 99 7 9 式 中 Y为 NR B R 实 际并 用 比 为 TG 曲线 上 读 出 的 NR B R 并 用 比 公 式 适 用 范 围 为 NR B R并 用 比 2 0 8 0 7 0 3 0 2 NR S B R并 用胶 回归方 程 如下 1 21 2 6 x a2 R 一 0 9 9 8 9 式 中 Y为 NR S B R 实际 并用 比 为 T G 曲线 上 读出的 NR S B R并用 比 公式适用范 围为 NR S B R并 用 比 2 0 8 0 8 0 2 0 3 NR E P D M 并用 胶 回归 方 程如 下 一 1 3 5 1 l x a 3 R 一 0 9 9 9 4 式 中 Y为 NR E P D M 实际并用比 为 T G 曲线 上读 出的 N R E P D M 并用 比 公式适用范 围为 NR E P D M 并 用 比 2 0 8 0 8 0 2 0 4 NR C I I R并 用胶 回归 方程 如下 y 2 46 6 3 x a 维普资讯 橡胶 工 业 2 0 0 7年第 5 4卷 R 一 0 99 9 8 式 中 为 NR C I I R 实 际并 用 比 X为 T G 曲线 上读 出 的 NR C I I R 并 用 比 公 式 适 用 范 围 为 NR C I I R并用 比 4 0 6 0 9 0 1 0 本方法对 NR I I R并用胶 同样适用 2 3 可 靠性 分析 用本方法测定的各类并用胶 的并用比与实际 配 比对 应 情况 如表 1 所示 由表1 可 见 各体 系 并用 比测定结果的相对误差小于 5 数据修约 后与 实 际并用 比一 致 为进一步检验方法 的准确性 对本公 司正常 产品用胶进行 了分析 其 配方 中 N R S B R并用 比 为 8 0 2 0 TG分析结果显示 A 为 3 3 5 B 为 1 7 9 代 入 NR S B R回归 方 程 得 出 为 4 1 O 检 出 NR S B R并用 比为 8 2 2 0 修约后 得 分 析 结 果 NR S B R 并 用 比为 8 0 2 0 与 实 际 配 比 表 1 样品的检 出结 果与实际配方 比较 项 目 l 2 O 8 O 3 4 5 6 NR S R实际配比 NR BR 检 出并 用比 相对误差 NR S B R 检出并用比 相对误差 N R E P DM 检出并 用比 相对误差 NR C I I R 检 出并用 比 相对误差 一 致 1 5 5 8 0 3 0 0 7 0 4 1 9 6 0 5 1 2 5 0 6 2 6 4 0 6 8 1 3 0 4 5 0 1 9 1 2 2 6 1 9 1 7 8 8 0 2 7 5 7 0 3 8 8 6 0 5 1 1 5 o 6 1 3 4 0 7 3 2 3 0 7 8 4 2 0 2 2 2 5 一 i 2 i i i 3 3 2 一 i 6 2 3 8 8 0 3 1 5 7 0 3 8 2 6 0 4 8 0 5 0 6 1 6 4 0 6 8 1 3 0 8 O 5 2 0 3 8 1 5 1 8 2 0 1 6 1 9 0 5 3 9 7 6 0 5 1 6 5 0 5 8 1 4 0 6 8 7 3 0 8 1 8 2 0 8 9 7 1 0 0 3 1 6 1 9 1 3 1 8 0 3 定 再用此方法分析并用 比 3 结 论 参 考 文献 本方法能快速 准确地分析 NR并用胶 中两 1 G B T 1 4 8 3 7 1 9 9 3 橡胶及橡胶制品组分含量的测定热重 胶种的并用 比 具有实用性和通用性 对于未知 分析法 s 胶料 应先用红外光谱法或其它方法进行 定性鉴 收稿日 期 2 0 0 6 1 2 1 国家橡胶助剂 工程技术研究 中心在 山东 阳谷华泰化 工有限公 司组建 中图分类号 T Q3 3 0 3 8 5 文献标识码 D 近 日 经 国家 科技 部批 准 国家橡 胶 助剂 工程 技术研究 中心在山东阳谷华泰化工有限公 司立项 组建 该中心是集新产 品新技术开发和中试 标准 化建设 促进 自主创新和新成果转化 培养一流工 程技术人才及信息交流于一体的综合平台