作者简介：张作鑫（1992-），男，硕士研究生，主要从事橡胶共混与改性的研究。
收稿日期：2018-06-22
橡胶是具有优良力学性能的耐油橡胶，但由于其中含有大量双键，导致不耐热、不耐氧等诸多缺陷，使其应用受到限制。而通过对双键的选择性加氢制备氢化橡胶（HNBR ）则在保留NBR 原有性能的基础上，又极大的提高了橡胶的耐热性、抗氧性及耐磨性、耐化学品等性能，成为具有优异综合性能的耐油胶种。氟橡胶（FKM ）具有极好的化学稳定性，是目前已知的高分子弹性体中耐化学介质性能最好的一种。不同类型的氟橡胶对试剂的耐受能力略有不同，但大多数都耐石油基油类、硅醚类油、双酯类油、硅酸类油，耐大多数的有机、无机溶剂等。由于酚类硫化剂不能硫化 HNBR ，而可以硫化氟橡胶，因此选择酚类硫化剂进行实验，目的是研究 HNBR/FKM 共混胶中氟橡胶的交联程度对共混胶的性能影响，以选取较为合适的酚类硫化剂用量。
1　实验部分
1.1　原材料
HNBR4307，丙烯腈含量43%，残余双键含量0.9%，密度0.98 g/cm 3
，德国朗盛公司；FKM310，日本大金公司；LNBR1312，丙烯腈含量27%，可挥发成分<0.5%，其他助
剂均为市售橡胶工业常用原材料。
1.2　基本配方
对氟胶的硫化体系进行调节，目的是调节共混胶
双酚AF /BPP 用量对 HNBR 共混胶
力学性能及耐热油性能的影响
长城赛影越野车张作鑫，于祥，邓涛
(青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东  青岛  266042)
摘要：本文研究了双酚AF/BPP 用量对 HNBR 共混胶力学性能及耐热油性能的影响，研究表明，随着双酚AF/BPP 用量减少， HNBR/FKM 共混胶的硫化程度略微下降，硫化时间略微缩短；硬度、拉伸强度、100%定伸应力均先变小后变大，扯断伸长率先变大后变小；经热空气老化后， HNBR/FKM 共混胶硬度上升，拉伸强度基本不变，扯断伸长率上升；经热油老化后，100%定伸应力和硬度减小，拉伸强度先变大后变小，扯断伸长率先变大后变小，质量变化率和体积变化率为负值，但绝对值变小。
关键词：双酚AF/BPP ；力学性能；耐热油性能中图分类号：TQ333
冷却液文章编号：1009-797X(2020)07-0009-05
文献标识码：B      DOI:10.13520/jki.rpte.2020.07.003
中氟橡胶的交联密度，研究酚类硫化体系对共混胶性能的影响，配方中将双酚AF/BPP 按照固定比例进行降低，详细配方如表1。
表1　双酚AF/BPP 变量的实验配方
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材料
1#2#3#4#5#6#HNBR4307707070707070FKM310303*********双酚AF    1.5  1.20.90.60.30BPP 0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
其他材料：补强软化体系，110；小料，11；硫化体系，5.5；
防老体系，2。
1.3　主要仪器和设备
开炼机，X (S )K -160，上海双翼橡塑机械有限公司；平板硫化机，QLN -n400x400，上海第一橡胶机械厂；无转子硫化仪，M -3000A ，台湾高铁科技股份有限公司；电子万能试验机，JDL -2500N ，扬州市天发试验机械有限公司；电子天平，GT -XB 320M ，台湾高铁科技股份有限公司；老化试验箱，401A 型，上海实验仪器有限公司；测厚计，TF -4030，扬州市天发试验机械有限公司；硬度计，邵尔氏LX -A 型，扬州市天发试验机械有限公司；气压自动切片机，GT -7016-AR ，台湾高铁科技股份有限公司。
1.4　试样制备
用开炼机将 HNBR 、FKM 分别塑炼，将开炼机
的辊距调到1 mm， HNBR和FKM分别加入薄通3次，下片待用。将开炼机辊距调到2 mm，分别投入薄通好的 HNBR生胶、FKM生胶，待其包辊后，将小料加入，左右割刀各3次，打3次三角包；再加入炭黑等填料，左右割刀各3次，打3次三角包；最后加入硫化剂，左右割刀各3次，打5次三角包，调大
辊距，下片。将混炼胶停放16 h，使用无转子硫化仪测试混炼胶硫化特性，使用平板硫化机硫化试样（硫化温度165 ℃，压力为10 MPa，硫化时间为正硫化时间T90）。硫化后的试片停放6 h以上，然后裁片进行性能测试。
1.5　性能测试
（1）硫化特性测试，按国家标准 GB/T 16584—1996，使用无转子硫化仪测定硫化曲线，测试温度为165 ℃，测试时间为20 min。
（2）拉伸性能测试，按国家标准 GB/T 528—2008，使用电子万能试验机进行测试，拉伸速度为500 mm/min，测试温度为室温。
（3）扯断伸长率性能测试，按国家标准 GB/T 529—2008，使用电子万能试验机进行测试，测试温度为室温。
（4）邵A硬度测试，按国家标准 GB/T 531.1—2008，使用硬度计测试，测试温度为室温。
（5）热空气老化性能测试，按国家标准 GB/T 3512—2001，将裁好的试样放入热空气老化实验箱中，老化温度为175 ℃，老化时间为72 h。
（6）热油老化性能测试，按国家标准 GB/T 3512—2001，将裁好的试样放入液压油罐中，老化温度为175 ℃，老化时间为72 h。
2　结果与讨论
2.1　双酚AF/BPP用量对共混胶硫化特性的影响
将共混胶在橡胶硫化仪中进行硫化特性的测试，测试条件为165 ℃×20 min，得到硫化曲线和数据如下：
由图1可以看出，双酚AF/BPP用量对共混胶的硫化速度无明显影响，但硫化曲线的最高转矩有略微区别，从表2进行数据分析，可以看出，随着双酚AF/BPP用量的减少，共混胶的最高转矩略微下降，最高和最低转矩之差也降低，硫化程度略微下降，说明降低双酚AF/BPP用量达到了降低硫化程度的目的。同时发现，随着双酚AF/BPP用量的减少，共混胶的T90
略微减小，硫化时间缩短。
图1　双酚AF/BPP用量对共混胶硫化特性的影响
表2　双酚AF/BPP用量对共混胶硫化特性的影响
硫化数据1#2#3#4#5#6#
M H/dN.m24.2622.0622.4122.4821.8820.28
M L/dN.m  1.290.92  1.00  1.19  1.190.96
M H-M L/dN.m22.9721.1421.4121.2920.6919.32 T10/min  1.5  1.5  1.4  1.4  1.3  1.4
T90/min15.713.813.113.012.613.4 2.2　双酚AF/BPP用量对共混胶常规物理机械性能的影响
将共混胶按照T90时间进行硫化，硫化制得试片进行裁片操作，然后测试其常规物理机械性能，得到结果如下：
随着 HNBR/FKM共混胶中双酚AF/BPP用量的减少，氟橡胶硫化程度降低，交联密度减小，共混胶的交联密度也相应减少，导致共混胶的硬度变小，当双酚AF/BPP用量为0时，此种状态下共混胶中只有
HNBR发生硫化反应，FKM橡胶基本无反应，此时酚类硫化体系与 HNBR的硫化体系影响消失， HNBR得到充分硫化，共混胶硬度反而上升，结果如图2所示。
同理，随着 HNBR/FKM共混胶中双酚AF/BPP 用量的减少，氟橡胶得不到充分硫化，氟橡胶交联密度降低，使得100%定伸应力下降，当双酚AF/BPP 用量为0时，此时酚类硫化体系与 HNBR的硫化体系影响消失，共混胶中只有 HNBR发生硫化反应，HNBR得到充分硫化，共混胶100%定伸应力反而上升，结果如图3所示。
第46卷第7期
·10·
系对共混胶的耐老化性能有一定程度的提升。
表3　双酚AF/BPP 用量对共混胶耐热空气老化性能的影响
分组
1#2#3#4#
5#6#175 ℃×72 h 耐热空气老化
邵尔A 硬度/°9493939294
93拉伸强度/MPa 14.514.614.414.515.114.6拉断伸长率/%27363745
51
52
陈家案2.4　双酚AF/BPP 用量对共混胶耐热油老化性能的影响
对共混胶在175 ℃×72 h ，46#液压油老化条件下进行耐热油老化性能的测试，实验结果如表4所示。
表4　双酚AF/BPP 用量对共混胶耐热油老化性能的影响
分组
1#2#3##4#
5#6#175 ℃×72 h 耐热油老化
邵尔A 硬度/°8784838383
82拉伸强度/MPa 15.115.315.617.215.613.8拉断伸长率/%7911110614012711250%定伸应力/MPa 9.6  6.87.2  6.4
5.7
5.8
从表4中可以看出，随着双酚AF/BPP 用量的减
少，共混胶的硬度明显减小，这是由于在热油条件下，
图2　双酚AF/BPP 用量对共混胶硬度的影响
图3　双酚AF/BPP 用量对共混胶100%定伸应力的影响由于 HNBR/FKM 共混胶中双酚AF/BPP 用量的减少，导致氟橡胶交联密度变低，共混胶交联密度也变低，共混胶交联网络变得稀疏，在外力作用下，交联网络很容易发生变形和断裂，因此拉伸强度下降，扯断伸长率上升。当酚类硫化体系用量为0时，此时共混胶中只有 HNBR 发生交联反应，交联键较为单一，交联密度较为均匀，交联网络均匀性较好，在外力作用下，交联网络可以均匀承载外力，反而使得共混胶拉伸强度上升，扯断伸长率下降，结果如图4、图5所示。
2.3　双酚AF/BPP 用量对共混胶耐热空气老化性能的影响
对共混胶在175 ℃×72 h 热空气老化条件下进行耐热空气老化性能的测试，实验结果如表3所示。由表3可知，老化后，共混胶整体硬度上升，但与酚类硫化体系基本无关系。拉伸强度基本保持不变，相应的扯断伸长率有所上升，说明调整氟胶的酚类硫化体
图5　双酚AF/BPP 用量对共混胶扯断伸长率的影响
图4　双酚AF/BPP 用量对共混胶拉断强度的影响
第46卷  第7期
·12·
没有氧气参与氧化反应，只有硫化反应后残余的小分子继续进行反应，由于酚类硫化体系用量减少，因此氟橡胶交联密度较小，共混胶硬度也变小。共混胶拉伸强度先变大后变小，当双酚AF/BPP 用量为0.6/0.2时，共混胶拉伸强度最高，为17.2 MPa 。扯断伸长率先变大后变小，当双酚AF/BPP 用量为0.6/0.2时，扯断伸长率最高，为140%，50%定伸应力减小。这说明随着酚类硫化体系用量的减少，氟橡胶的硫化程度降低，老化前，两相模量未能得到较好匹配，但在热油老化过程中，两相模量得到不同程度的增加，最终结果使得两相模量得到较好的匹配，共混胶整体耐热油性能得到提升。
将 HNBR/FKM 共混胶在175 ℃×72 h ，46#
液压油耐热油实验中，对共混胶进行了耐热油实验，测试了共混胶的质量变化率和体积变化率。通过图6和图7可知，随着酚类硫化体系用量的减少，共混胶的质量变化率和体积变化率均趋近于0，这说明通过调节酚类硫化体系的用量，共混胶的耐热油性能得到提升，与纯 HNBR 相比，共混胶的体积变化率和质量变化率
更小，大大提高了共混胶的耐热油性能。
图6　双酚AF/BPP 用量对共混胶质量变化率的影响
3　结论
（1）随着双酚AF/BPP 用量的减少，共混胶的硫
化程度略微下降，硫化时间缩短。
（2）随着双酚AF/BPP 用量减少， HNBR/FKM 共混胶的硬度、拉伸强度、100%定伸应力均先变小后变大，扯断伸长率先变大后变小。
（3）经热空气老化后，共混胶硬度上升，但与酚类硫化体系基本无关系；拉伸强度基本保持不变，扯断伸长率有所上升。
（4） HNBR/FKM 共混胶在经175 ℃×72 h 热油老化后，100%定伸应力和硬度减小，拉伸强度先变大后变小，扯断伸长率先变大后变小，质量变化率和体积变化率为负值，但绝对值变小。参考文献：
[1] 张丙文, 杨金晓, 朱琨，等. 氢化橡胶在工程机械上的应用[J]. 机械工程师, 2001(5):32~33.
[2] 张武建, 谈金祝, 潘龙，等. 复合硫化剂和硫化温度对氢化橡胶性能的影响[J]. 合成橡胶工业, 2017(6):448~452.[3] 周阳, 邹华, 冯予星，等. 氢化橡胶配合体系的研究[J]. 橡胶工业, 2016, 63(4):211~215.
[4]
黄安民, 王小萍, 陈玉坤，等. 饱和度对 HNBR 胶料性能的影响[J]. 橡胶工业, 2007, 54(11):645~649. [5] 宋亦兰, 李慧, 李俊玲，等. 动态热机械仪分析氟橡胶的热氧老化性能[J]. 有机氟工业, 2017(1):30~32.
[6]
I l s e n g  A , S k a l l e r u d  B  H , C l a u s e n  A  H. Te n s i o n  b e haviour of  HNBR and FKM elastomers for a wide range of
temperatures[J]. Polymer Testing, 2016, 49(4):128~136.
图7　双酚AF/BPP 用量对共混胶体积变化率的影响
Effects of bisphenol AF/BPP dosage on mechanical properties and heat
resistant oil properties of HNBR blends
Zhang Zuoxin, Yu Xiang, Deng Tao
( Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, China)
Abstract: This paper studies the effect of the amount of bisphenol AF/BPP on the mechanical properties of HNBR blends and the performance of heat-resistant oil. The research shows that as the amount of bisphenol AF/BPP decreases, the degree of vulcanization of HNBR / FKM blends slightly decreases, and the vulcanization time is slightly shortened. The hardness, tensile strength, and 100% constant tensile stress all decrease first and then increase, and the elongation at break first increases and then decreases; after hot air aging, the hardness of the HNBR/FKM blend rubber increases, the tensile strength is basically unchanged, and the elongation at break increases; after aging with hot oil, the 100% constant tensile stress and hardness decrease, the tensile strength first
小形汽车音响becomes larger and then decreases, and the elongation at break increases first and then changes small, the mass change rate and volume change rate are negative, but the absolute value becomes smaller.
Key words: bisphenol AF/BPP; mechanical properties; heat-resistant oil properties
(R-03)
信赖源自品质，飞劲轮胎为奥迪提供原配轮胎
Trust comes from quality. Feijin Tires provide the original tires for Audi 2020年3月，飞劲轮胎（FALKEN）欧洲有限公司再次与奥迪汽车公司合作，为奥迪A1 citycarver车型提供原配轮胎，这是继2018年秋季飞劲轮胎为奥迪紧凑型SUV——Q3，提供原配轮胎后的又一次深度合作。奥迪A1系列的新车型于2019年秋季上市，适用于城市、乡村、高速公路及轻度越野。本次，飞劲轮胎提供配套的产品是AZENIS FK510A，尺寸为 205/55R17。
飞劲轮胎旗下的旗舰型产品AZENIS FK510系列于2016年在欧洲上市，上市不久后便受到欧洲广大运动型轿车车主的喜爱。欧洲独立测评机构在经过一系列轮胎测试后，也给予了飞劲轮胎AZENIS FK510系列极高的分数和评价。最近一次是德国著名汽车专业类杂志《AUTO BILD》举办的夏季轮胎
造车大爷
测评中，AZENIS FK510获得总体排名第三名的好成绩，测试人员对该款轮胎在干湿路面上展现的综合运动操控性能印象深刻。飞劲轮胎结合先进技术与产品理念研发的高性能轮胎，非常适合运动型驾驶者的风格，进而也与总部位于德国英戈尔施塔特的奥迪汽车所生产的新车型A1 citycarver高度匹配。
飞劲轮胎欧洲有限公司OE部门的大客户经理Christian Stolting表示：“我们非常荣幸再次与奥迪汽车公司合作。奥迪再次选用我们的产品是对飞劲轮胎产品性能及研发能力的肯定，更是飞劲轮胎未来研发之路的推动力。”
飞劲轮胎创立于1983年，隶属于住友橡胶工业株式会社，创立之初即定位为“旗舰型高性能子午线轮胎”品牌，于2015年正式进入中国市场并且积极扩充满足国内市场需求的产品阵容。专为豪华轿车、轿跑、跑车量身研发的全新运动旗舰升级款轮胎AZENIS FK510系列是飞劲轮胎多年来征战纽博格林24 h耐力赛的成功经验与先进技术的结晶，并于2018年正式进入中国市场销售，AZENIS FK510系列凭借其卓越性能得到国内外各大专业媒体和测试机构的好评，同时在销售期间也收获了大批粉丝。
未来，飞劲轮胎将持续研发满足国内消费者不同需求的高性能产品，在为广大消费者带来品质保障的同时提供完善的售后服务。
摘编自“中国轮胎商务网”
(R-03)