硫化体系对聚氨酯橡胶机械性能的影响实验研究(9)
不同DCP用量对PUR定伸应力和硬度的影响见表3.2。定伸应力和硬度都是表征橡胶材料刚性(刚度)的重要指标，两者均表征硫化胶产生一定形变所需要的力。随DCP用量的增加，交联密度增加，定伸应力和硬度也随之呈上升趋势，在3份DCP时达到最大值，随后随DCP用量的增加而递减。
3份DCP时橡胶材料硬度最佳。
表3.2 不同DCP用量对PUR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 3.89 4.83 6.55 6.20 6.46
邵氏A硬度 79 80 80 78 78
不同DCP用量下的应力-应变曲线图见图3.4，从图3.4可以看出，DCP为1-3份时应力-应变曲线抬升明显，3-5份变化趋缓，前期硫化时交联密度增大，定伸强度增大，到后期开始趋于平坦，可能是由于DCP过多，过量的DCP起塑解作用，交联密度下降，伸长率增加明显。
图3.4 不同DCP用量下的应力-应变曲线图
不同DCP用量对PUR韧度的影响见表3.3，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。随着DCP用量的增加，韧度呈递增趋势。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3.3 不同DCP用量对PUR韧度的影响
DCP用量/份 1 2 3 4 5
韧度/ MJ/m3 1008 1179 1582 1959 2187
3.1.3 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3.4。随着DCP用量的增大，拉伸强度变化率先是增大后又减小，DCP用量为5份时，硫化胶老化前后伸长率变化、拉伸强度变化率和定伸强度变化率最小。
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，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。
表3.4 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/% +4 +18 +2 -5 -1
断裂伸长率变化率/% -6 +8 +8 -1 -4
100%定伸强度变化率% +7 +11 -25 0 +4
3.1.4 不同DCP用量对压缩永久变形的影响
不同DCP用量对PUR压缩永久变形的影响见图3.5。由图3.5可见，随着DCP用量的增加压缩永久变形呈递减趋势，本试验PUR压缩永久变形最小值为13.28%。压缩永久变形是橡胶制品的重要指标之一，硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复，永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力所支配，影响恢复能力的因素有分子之间的作用力（粘性）、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复（或者永久变形的大小）主要由橡胶的弹性所决定[9]，如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的，所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。