第二部分处理使用乙烯基硅烷作为过氧化物硫化中的催化剂和偶联剂。对于此类化合物,已有相关报道,例如乙烯基三乙氧基硅烷(VP Si 225)中含有的双键最适合于提供硅土与橡胶之间的化学键。在本调查中,将含有乙烯基硅烷的过氧化物硫化硅土填充EPDM和EPM化合物与含有TAC单体的那些产品进行了比较,其中TAC单体为过氧化物硫中通常使用的一种催化剂。在两种不同的聚合物中研究了TAC和乙烯基硅烷对于交联效果的影响,两种聚合物为:含有三单体的EPDM,可提供双键,以及没有此类可交联双键作为侧链的EPM。
本研究中使用的不同类型液态硅烷可以在市场上获得。其化学名称缩写及商品名分别是:TESPT(Si 69),MTEO(VP Si 263),MTMO(VP Si 163),TCPTES(Si 264),VTEO(VP Si 225),CIPTES(Si 230),OCTEO(VP Si 208)和PTEO(VP Si 203)。沉淀白炭黑具有175m2/g的BET表面积和165m2/g的CTAB表面积。使用炭黑N330和N550进行比较。研究的聚合物是NBR、CR和EPDM/EPM。EPM和EPDM分别含有64%和71%的重量百分比的乙烯。EPDM中的二烯(ENB)重量百分比含量为5%。在125℃时,EPM的Mooney粘度为63 MU,EPDM为65 MU。
◆ 配方
在NBR配方中,以等摩尔数加入硅烷Si 69、VP Si 263、VP Si 163、Si 264和VP Si 208,调整硫含量,使化合物具有相当量的“自由”硫。另外,还包含一种相对值的具有高度活性VP Si 263化合物。全过程分三阶段混合,总混合时间为8.7分钟,预混合在第一阶段和第二阶段进行,排胶温度为150-155℃。
EPDM和EPM配方含有硅土以及VP Si 225、VP Si 208和TAC。其对照组EPDM/EPM化合物采用N550填充,同时也含有TAC和VP Si 225。VP Si 208只使硅土表面疏水,并降低由于硅土表面极性初始活性的吸收和/或去活性的影响。这种烷基硅烷不提供硅土和橡胶之间的化学键。使用二个阶段混合,总混合时间为6分钟,第一阶段为内部预混合,排胶温度为1600℃。
在CR配方中,以等摩尔数加入硅烷VP Si 203、Si 230、VP Si 263和VP Si 163,对于VP Si 263,也准备了一种降低硅烷用量的化合物。两个阶段混合准备CR化合物,第一阶段的总混合时间为4.4分钟。第一阶段在一个内部混合机中混合,第二阶段在开放式研磨机中进行。CR化合物在第一阶段的混合温度低于120℃,