设计高硬度大规格进口O型圈胶料,一般需要大量填充炭黑,而大量填充炭黑又会给炼胶工艺带来困难,炼胶过程中的摩擦生热大,胶料容易焦烧。同时大量的炭黑会使胶料弹性降低,压缩永久变形增大。因此,胶料配方中硫化体系和填充体系的选择与配合至关重要。就丁腈橡胶而言,为了提高大规格进口O型圈胶料的耐热性,降低压缩永久变形,改善其他性能,目前多采用低硫高促以及无硫和过氧化物硫化体系。采用秋兰姆类及次硫酰胺类并用,或秋兰姆或噻䂳类并用的低硫配方,硫化胶具有良好的物理机械性能和耐热性,压缩永久变形小,不易焦烧。
采用有机过氧化物硫化体系的大规格进口O型圈胶料,其耐热、耐低温性能好,压缩永久变形小,应力松弛速度慢,抗焦烧性能好。但是,单用DCP硫化的胶料伸长率较低,硫化速度慢,抗撕裂性能差。为了克服这些缺点,国内外采用DCP+硫黄促进剂复合硫化体系。在通常情况下,温度一定,DCP的分解速度一定,不会因DCP用量的增加而使硫化速度提高。但在复合硫化体系中,除了生产碳—碳键外,还有部分硫键生成,因而硫化胶的抗撕裂性能得到改善。一般常用促进剂D、DM、CZ和TT都可以用于DCP炭黑硫化体系中。
在补强体系中,细粒径的炭黑,如槽法炭黑、高耐磨炉黑、快压出炉黑等能使硫化胶有较高的拉伸强度和硬度,喷雾炭黑及其他大粒径炭黑可赋予胶料良好的弹性、较低的压缩永久变形和低的生热性。高强度胶料需大量填充,如单用喷雾炭黑,要获得硬度为90的大规格进口O型圈胶料,炭黑用量要在120份以上,这将带来胶料伸长率偏低、混炼工艺难以掌握等弊病。在一般情况下,炭黑并用比单用好,并用炭黑的品种、比例选择适当,可以获得压缩永久变形小、耐磨性能好及伸长率高的高硬度胶料。
在大规格进口O型圈炼胶机上将各种配合剂与生胶压合制成混炼胶的过程称为混炼。混炼不单是生胶与配合剂的简单机械混合过程,而且是各组分进行浸润分散、吸附和结合并形成具有复杂网络结构的胶态分散体的物理-化学过程,实际上是一种大规格进口O型圈橡胶改性过程。
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