基于门尼粘度标准物质的稳定性探究其橡胶的稳定性能

刘俊保，赵又穆，汤妍雯，曹帅英

(国家合成橡胶质量监督检验中心 中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)



基于门尼粘度标准物质的稳定性探究其橡胶的稳定性能

刘俊保，赵又穆，汤妍雯，曹帅英

(国家合成橡胶质量监督检验中心 中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)

摘要：合成橡胶产品标准规定保质期为2年，对超过保质期的产品，质量是否下降或出现质量缺陷，未见文献报道。该文对兰州石化公司生产的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)1502，历时三年对对分微观结构、生胶性能、硫化特性和硫化胶拉伸性能跟踪测试对比，SBR1502产品在三年内各项技术指标均满足产品标准要求，性能稳定，超过保质期后产品质量没有明显变化，对SBR 1502产品应用领域提供技术支撑。

关键词：苯乙烯-丁二烯橡胶，性能，稳定性，探究

苯乙烯-丁二烯橡胶是以苯乙烯和丁二烯为主要单体共聚的高分子弹性体，按照生产工艺分为溶液聚合和乳液聚合两种。由于综合性能好，是合成橡胶中产量和消耗量最大的通用橡胶，被广泛的用于生产轮胎、鞋类、汽车配件、胶管、胶带等橡胶制品。2013年末我国苯乙烯-丁二烯橡胶总生产能力已达到1335kt/a[1]，随着国内橡胶企业的技术改造，产能扩大，新装置的不断增多，尤其是在加入世贸组织后境外橡胶产品不断涌入，合成橡胶产品市场竞争愈来愈激烈，其产品的质量和稳定性能将越来越得到世人的关注。

合成橡胶产品标准规定保质期为2年，对超过保质期的产品，质量是否下降或出现质量缺陷，未见文献报道。本文对兰州石化公司生产的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)1502，历时三年对对分微观结构、生胶性能、硫化特性和硫化胶拉伸性能跟踪测试对比，SBR 1502产品在三年内性能没有差异，超过保质期后产品质量没有明显变化，对SBR 1502产品应用领域提供技术支撑。

1实验部分

1.1样品

兰州石化公司橡胶厂生产的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)1502。

1.2仪器设备与助剂和试剂

英国FARREL 公司VH-109型开炼机、上海橡机厂SK-160B型塑炼机、美国RCM公司RCM″24×24″-100T型平板硫化机、美国英斯特朗公司INSTRON 5564型万能材料试验机、日本岛津公司SMV-300RT型门尼黏度计、美国阿尔法科技MDR2000型硫化仪、美国Waters公司Waters515型常温凝胶渗透色谱仪、美国Agilent仪器公司Agilent 6890-Nexus670型气相色谱-傅立叶变换红外光谱联用仪、上海跃进医疗机械厂SX2-4-10型箱式电阻炉等；美国产ASTM IRB №7炭黑、美国孟山都化学品公司产硫化促进剂TBBS、兰州黄河锌品有限责任公司产优级品氧化锌、西安西峰化工有限公司产优级品硫磺。

1.3检验方法

按照GB/T 528-2009[2]测定力学性能、GB/T 4498-1997[3]测定灰分、GB/T 24131-2009[4]测定挥发分、GB/T 8657-2000[5]测定有机酸皂、GB/T

1232.1-2000[6]测定门尼粘度、GB/T 16584-1996[7]测定硫化特性、SH/T 1727-2004[8]测定微观结构、SH/T 1759-2007[9]测定相对分子质量及其分布、GB/T 8656-1998[10]进行橡胶混炼与硫化。

2结果与讨论

2.1分子量及其分布

2012年—2014年，每年对样品分子量及其分布进行测试，其测试结果见表1。

表1　分子量及其分布测试结果汇总

2.2微观结构

2012年—2014年，每年对样品的微观结构进行测试，结果见表2。

表2　微观结构汇总表

表2表明，样品顺式-1，4、反式-1，4和1，2乙烯基结构含量、结合苯乙烯含量在三年内基本相同，样品较稳定。

2.3生胶性能

做好新旧证书衔接。各地要将新版证书启用事宜及时通知本辖区内的交通、农业农村、海关、铁路、民航和邮政等部门，协同做好证书查验。要通过本地媒体及时向社会告知新版证书启用事宜，确保新证启用工作的顺利开展。各省级林业植物检疫机构要将2019年新版证书需求量于2018年11月9日前报我局森林和草原病虫害防治总站，申领新版证书，并在新版证书正式启用后，及时回收并全部销毁本辖区内发放的旧版《植物检疫证书》。

样品三年内挥发分、灰分、有机酸和皂含量的测试结果见表3。

从表3看出，挥发分、灰分、有机酸和皂含量三年内基本没有变化。

表3　胶性能结果汇总表

2.4门尼粘度

样品门尼粘度，每月测试2次，按照t检验，结果见表4。以三年平均值进行统计，结果统计见图1。

表4　门尼粘度检验结果及统计量

图1　样品门尼粘度统计图

根据t检验结果，在三年内t检验结果远小于临界值4.30，样品在三年内稳定。

根据图1，样品总平均值49.3，极差0.6，结果在49.3±0.4范围内，三年内稳定。

2.5硫化特性与拉伸性能

对样品进行混炼、硫化，按照GB/T 16584-1996对混炼胶进行硫化特性测试。样品混炼的基本配方中SBR 1502质量份数为100、IRB7#炭黑质量份数为50，氧化锌质量分数为3.0，硬脂酸质量分数为1.0，TBBS 质量分数为1.0，硫磺质量分数为1.75。硫化特性测试数据见表5。

从表5可以看出，样品三年中各自混炼后硫化特性数据基本没有变化，硫化速度指数也基本一致。

表5　样品160℃硫化特性数据汇总

2.5.2拉伸性能

根据GB/T 8656-1998，样品按照标准配方4倍进行橡胶混炼，拉伸性能按照GB/T 528-2009测试，其拉伸性能结果见表6。

表6　样品拉伸性能数据汇总

从表6看出，样品三内年300%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率处于同一水平，橡胶性能稳定。

3结论

(1)样品分子量及分布、微观结构三年数据基本一致。

(2)样品生胶性能、硫化特性及硫化胶拉伸性能三年的测试数据处于同一水平。

(3)36个月样品生胶门尼粘度测试值在49.3±0.4范围区间波动，在三年内t检验结果远小于临界值4.30，样品在三年内稳定。

(4)苯乙烯-丁二烯橡胶产品在三年内，各项技术指标均满足产品标准要求，性能稳定，超过保质期后产品质量没有明显变化。

参考文献

[1] 王玉瑛.国内外丁苯橡胶生产及生产分析[J]. 2014年丁苯、丁腈橡胶/胶乳及氯丁橡胶生产技术交流研讨会论文集.

[2] 谢君芳，丁晓英，赵凌云，等. GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3] 曾安群，邓瑶筠，邓平阳，等. GB/T 4498-1997橡胶灰分的测定[S].北京：中国标准出版社，1997.

[4] 方芳，孙丽君，沈海陇，等. GB/T 24131-2009生橡胶挥发分含量的测定[S].北京：中国标准出版社，2010.

[5] 肖洪程，孙丽君，李莉，等. GB/T 8657-2000苯乙烯-丁二烯生胶 皂和有机酸含量的测定[S].北京：中国标准出版社，2000.

[6] 张菊秀，李海鹰，沈辉，等. GB/T 1232.1-2000未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定 第1部分：门尼粘度的测定[S].北京：中国标准出版社，2000.

[7] 刘培忠，陈春丽. GB/T 16584-1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性[S].北京：国家技术监督局，1996.

[8] 翟月勤，孟祥峰，郭洪达，等. SH/T 1727-2004丁二烯橡胶微观结构的测定红外光谱法[S].北京：中国石油工业出版社，2004.

[9] 王进，汤妍雯，姚自余，等. SH/T 1759-2007用渗透凝胶色谱法测定溶液聚合物分子量分布[S].北京：中华人民共和国国家发展和改革委员会，2007.

[10] 李莉，钱定澜，郭洪达，等. GB/T 8656-1998乳液和溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)评价方法[S].北京：中国标准出版社，1998.

Stable Performance Stability Mooney Viscosity Standard Material Research Based on Rubber

LIU Jun-bao，ZHAO You-mu，TANG Yan-wen，CAO Shuai-ying

(National Quality Supervision and Inspection Center of Synthetic Rubber，Lanzhou Petrochemical Research Center，Petro China，Lanzhou 730060，Gansu，China)

Abstract：The standard shelf life of synthetic rubber products is 2 years，and the quality of products with more than shelf life is decreased or there is quality defect. The test contrast of Lanzhou petrochemical company product styrene butadiene rubber (SBR) 1502 was conducted，which lasted three years for bisection micro structure，properties of raw rubber，curing behavior and tensile properties of vulcanized rubber，within three years the SBR 1502 products technical indicators meet the requirements of product standards，had stable performance，over the shelf life product quality had no obvious changes. It gives a technical support for the application of SBR 1502 products.

Key words：styrene butadiene rubber，performance，stability，explore

中图分类号：TQ 333.1