硫化体系对聚氨酯橡胶机械性能的影响实验研究(13)
图3.14 DCP用量对撕裂强度的影响
DCP和硫磺并用对PUR韧度的影响见表3.10，DCP与S并用的应力-应变曲线图见图3.15。韧度是反应硫化胶性能好坏的重要标准，它反映的是硫化胶从受力至断裂总共所需能量的大小。当DCP与硫磺并用时，随着DCP用量的增大，韧度先是减小后又增大。当DCP用量为5份时，硫化胶的韧度最大，即使硫化胶断裂所需的能量最大，这从硫化胶在一个受拉整个过程中反映了硫化胶的性能是较好的。
表3.10 DCP/S并用对PUR韧度的影响
DCP用量/份 1 2 3 4 5
韧度 / MJ/m3 82 44 39 201 769
图3.15 DCP/S并用的应力-应变曲线图
DCP和硫磺并用对定伸应力和硬度的影响见表3.11，不同DCP用量对硬度的影响见图3.16。从表3.11可以看出，当DCP与硫化并用时，随着DCP用量的增加，硬度出现了明显的上升趋势。DCP和硫磺并用的配方所得到的硫化胶的性能较差，与单用DCP的配方相比，硬度较低，这是因为硫黄使橡胶的交联密度降低，硬度也随之降低。
表3.11 DCP/S对定伸应力和硬度的影响
DCP用量/份 1 2 3 4 5
100%定伸强度/ MPa — — — 3.18 4.76
邵氏A硬度 64 67 68 71 74
图3.16 DCP用量对硬度的影响
3.3.3 DCP/S并用对耐磨性的影响
不耐磨耗性表征硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力。同DCP用量对PUR耐磨性的影响见图3.17。随着DCP用量的增加，PUR的耐磨性逐渐升高，在5份时达耐磨性最佳，为0.33 cm3/1.61km。此硫化胶的耐磨性较差[11]。
图3.17 DCP/S并用对PUR耐磨性的影响
3.3.4 不同DCP用量对耐热老化性能的影响
不同DCP用量对PUR耐热老化性能的影响见表3.12。从表3.12可以看出DCP和硫磺并用时，随着DCP用量的增加，变化率先是降低后又增加，这可能是由于在硫化初期，硫黄与橡胶结合，使得大分子链上的不饱和键减少，且溶于橡胶中的游离硫，具有一定的抗氧能力，因而硫化胶的耐热老化性能提高；随着硫结合量的增加，提高了多硫交联的密度，促进了吸氧速度[12]。同时，硫化胶中“多硫桥”的存在，对硫化胶老化性能起有害的影响，并且过多的游离硫又容易引起老化。所以，硫黄不足或者硫黄过量都对提高橡胶的耐老化性能不利。当DCP用量为3份时，变化率最小，即耐热性最好。
由于随着DCP用量的增加，在硫化过程中残存的硫化剂在高温老化条件下，使硫化
胶进一步硫化，即存在进一步硫化与老化的竞争[13]，当硫化反应的影响大于老化反应的影响时，导致拉伸强度、撕裂强度和定伸应力等性能增大[14]。
与单用DCP的配方相比，DCP与硫磺并用的配方的变化率明显高于单用DCP的配方，说明DCP与硫磺并用的配方的耐热老化性能较差。
表3.12 不同DCP用量对PUR耐热老化性能的影响
DCP用量/份 1 2 3 4 5
拉伸强度变化率/% -13 +42 +17 +13 +22
断裂伸长率变化率/% -29 +19 +11 -47 +40