DTDM在硫化温度下能分解出具有仲胺结构的吗啉基，具有防老剂的作用。由于DTDM的含硫量高，可以用作无硫黄配合体系中的硫化剂[1，2，3]。在硫化过程中，DTDM分解出活性硫，形成以双硫键为主的交联键，因而使硫化胶具有较好的耐热老化性能[4，5]。因为DTDM中的硫是结合硫，可以避免因配合量过高面引起制品“喷霜”的问题。然而，单独使用DTDM作硫化剂时，硫化速度慢[6，7]；当DTDM与少量的硫黄并用时，既能提高胶料的硫化速度，又能使硫化胶具有更好的物理机械性能[3]。
EPDM是一种低不饱和度的合成橡胶，其主链是不含双键的完全饱和的直链型结构，具有优异的耐臭氧性能、耐热老化性能[7、8]。引入了第三单体后，由于不饱和双键的存在，使得EPDM可以用硫黄化[7]。陈绮梅、缪桂绍等人对EPDM曾进行过常硫、半有效硫化体系的研究[9，10]，结果表明采用半有效硫化体系的EPDM硫化胶具有较好的热稳定性。
本文主要研究S=0份、S=0.5份两种情况下硫化剂DTDM对EPDM硫化胶性能的影响。1.1主要原材料
EPDM4045，第三单体为ENB，日本三井石油化学公司产品；DTDM，4，4‘-二硫化二吗啉，上海京海化工厂产品；其它配合剂均为橡胶工业使用国产原料。
1.2仪器与设备
XK—160开炼机，用于塑炼、混炼胶料；
mm4130C型无转子硫化仪，用于测定混炼胶的硫化特性，选取 t10为胶料的焦烧时间，t90为胶料的正硫化时间；
XLB-D250KN油压平板硫化机，用于硫化试样，硫化压力为14.5MPa，硫化时间为t 90，硫化温度为160OC；
XXL-2500N材料拉力机，用于测定试样的力学性能；
401型老化箱，用于试样的老化，老化条件为热空气中150OCX24h。
1.3性能测试执行标准
拉伸性能按GB/T528——92测定；硬度按GB/T531——92测定；热空气老化性能按GB3512——89测定。
1.4硫化胶的交联密度的表征
硫化胶的交联密度用硫化胶对溶剂的溶胀度来表征，溶胀度的计算公式为：
1.5硫化胶老化后性能保持率的计算公式
2 结果与讨论
2.1 DTDM对EPDM胶料硫化特性的影响
2.1.1当S=0份时
在无硫配合的情况下，不同硫化剂DTDM用量时，EPDM胶料的硫化特性如图1所示。
由图1可见，随着DTDM用量的增加，EPDM胶料的焦烧时间逐渐增加，而且所有试样的焦烧时间都比较长。虽然DTDM用量增加，但几个试样的最大转矩值变化不大。从图1还可以看出，DTDM用量小于3份时，EPDM胶料的硫化速度基本一样；用量超过3份后，胶料的硫化速度明显降低。这可能是由于DTDM用量超过3份后过量，引起了DTDM的副反应[5]，大大减少了参与橡胶交联反应的自由基数目，导致硫化速度的降低。综上所述，在无硫配合体系中，EPDM胶料中的DTDM的用量为3份为宜。
2.1.2当S=0.5份时
在硫黄量为0.5份的有效硫化体系中，不同DTDM用量的EPDM胶料的硫化特性如图2所示
由图2可知，随着DTDM用的增大，EPDM胶料的焦烧时间也是逐渐增加的，但硫化速度比无硫情况下的快、转矩高。当DTDM用量超过2份后，EPDM胶料的硫化速度、最大转矩值呈现出减慢或下降的趋势。由于EPDM是低不饱和度的橡胶，在S=0.5份的配合下，DTDM用量超过2份后，可能引起了DTDM副反应的加剧[5]，最终导致硫化速度的下降。由此可见，当S=0.5份时，EPDM胶料中DTDM用量为2份较为合适。
2.2DTDM对EPDM硫化胶的交联密度的影响
硫化胶的交联密度可以且硫化橡胶的溶胀度来表征：硫化胶的溶胀度越高，则它的交联密度越低；反则反之。对于S=0份、S=0.5份两种情况下，DTDM对EPDM胶料的溶胀度的影响如图3所示。
由图3可知，无论S=0份还是=0.5份时，EPDM硫化胶的交联密度是随着DTDM用量的增加而增加，而且趋于一平衡值。当S=0份、DTDM用量为4份时，硫化胶的交联密度趋于一平衡值；当S=0.5份、DTDM用量为3份时，硫化胶的交联密度同样趋于一平衡值。
2.3 DTDM对于EPDM硫化胶力学性能的影响
2.3.1 当S=0份时
当S=0份时，DTDM对EPDM胶料的力学性能的影响如图4所示。
由图4可以看出，在DTDM研究的用量范围内，随着其用量的增加，EPDM硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率随之而下降，硬度略有升高。硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率在DTDM用量为3份前下降急剧；在DTDM用量超过3份后，则下降缓慢，胶料的永久变形趋于稳定。这可能是由于在无硫硫化体系中，DTDM使硫化胶含有高比例的——S2——键[5],缺乏了使应力分散的弱键——SX——[11]。随着交联程度的加深，这种应力不均匀性加剧，造成硫化胶在较小的外力作用下拉断。由此可见，在S=0份条件下，DTDM用量为2份时，可以使EPDM胶料得到良好的力学性能。
2.3.2 当S=0.5份时
当S=0.5份时，DTDM对EPDM胶料的力学性能的影响如图5所示
从图5可知，在DTDM研究用量范围内，EPDM胶料的拉伸强度、拉断伸长率随DTDM用量的增大而降低，硬度升高。这一情况与S=0份时的EPDM硫化胶的力学性能有点相似，但是含有硫黄的胶料的力学性能中除了永久变形降低外，其余各项指标均呈变差趋势。这可能是由于硫黄的加入，干扰了原来未加硫黄时的网络形式，损害了其力学性能。
在DTDM用量为1.5~2份时，硫化胶的综合力学性能较好；超过2份后，胶料的拉伸强度、拉断伸长率下降较大。为了让胶料具有良好的力学性能，DTDM的用量不宜超过2份。
2.4 DTDM对EPDM硫化胶的耐化胶的耐热老化性能的影响
在S=0份、S=0.5份两种情况下，DTDM对EPDM硫化胶的耐热老化性能的影响见图6。
由图6可知，在无硫硫化下，，EPDM胶料的耐热老化性能在DTDM用量为3.5份时达到最大值后，随着DTDM用量的增加，反而呈现出下降的趋势。在S=0.5份的硫化体系中，DTDM用量为1.5~3.5份范围内，EPDM硫化胶的耐热老化性能逐渐升高，在DTDM用量为3.5份时达到峰值，超过3.5份后，胶料的耐热老化性能下降。
蒲启君等人的研究认为[12]，DTDM在硫化胶烃下会产生不对称分解，所生成的自由基与橡胶烃分子形成橡胶烃二硫化物的同时，产生四硫化二吗啉；四硫化二吗啉与橡胶产联反应的活性比DTDM的大，易于形成橡胶烃四硫化物。多硫键是橡胶耐热老化性能下降的重要原因[11]。
当DTDM用量超过3.5份后，可能是由于胶料中四硫化二吗啉数量增加，导致橡胶烃四硫化物的增加，引起EPDM硫化胶耐热老化性能的急剧下降。
3结论
（1） 单独使用DTDM作硫化剂时，EPDM胶料的硫化速度慢、焦烧时间长、力学性能尚好。
（2） 当少量硫黄（S=0.5份）与DTDM并用作硫化剂时，EPDM胶料的硫化速度快、焦烧时间缩短、对综合力学性能有损害。
（3） 当S=0份、DTDM用量为4份；S=0.5份、DTDM用量为3份时，EPDM的交联密度趋于一平衡值。
（4） 无论是S=0份还是S=0.5份，DTDM用量为3~3.5份时，EPDM胶料具有较好的耐热老化性能。
