高耐壓高硬度橡膠材料的研究.pdf

1、由于丁腈橡膠（NBR）分子鏈上帶有極性腈基基團(tuán)且價(jià)格低廉，常用來作為耐油密封材料的首選材料。高丙烯腈含量的丁腈橡膠常被用來制備高耐壓高硬度橡膠密封材料，但由于其低溫性能和耐水性能不夠好，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)有限。低丙烯腈含量的丁腈橡膠（NBR-18）具有很好的耐油、耐水和耐寒平衡性能以及很好的回彈性能，但強(qiáng)度和硬度較低。 本論文在保證其低溫性能，耐油性能和耐水性能的前提下，旨在提高丁腈橡膠的強(qiáng)度、硬度和高耐壓性。研究工作主要分為兩個(gè)部分

2、： 1.采用高填充量下炭黑補(bǔ)強(qiáng)的方法提高丁腈橡膠硬度和耐壓性能，選取適宜的硫化體系、老化防護(hù)體系、耐寒增塑體系以及加入一定量的助交聯(lián)劑對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)性能的影響。通過對(duì)混煉膠進(jìn)行硫化特性測(cè)試和硫化膠進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試以及溶脹試驗(yàn)研究，考查硫化膠的綜合性能，進(jìn)行配方的優(yōu)化，然后對(duì)優(yōu)化配方后的硫化膠進(jìn)行耐介質(zhì)、耐壓和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試，并對(duì)壓縮表面進(jìn)行光學(xué)顯微分析。研究結(jié)果表明：配合體系選取DCP+促進(jìn)劑+S復(fù)合硫化體系，加入4010NA/RD并用防

3、老劑2.5份，增塑劑DOS為16份，助交聯(lián)劑為HVA—2為2份。在單純的炭黑填充體系中，填充炭黑N774/N330為80/60共140份，硫化膠硬度達(dá)到88（邵爾A），拉伸強(qiáng)度為13.2 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為176％，扯斷永久變形為2％，壓縮永久變形小，耐壓強(qiáng)度能達(dá)到20 MPa以上，耐甲基硅油和耐鹽水（2％ NaCl水溶液）性能良好，但其生熱大，焦燒時(shí)間短，加工困難。 2.采用甲基丙烯酸金屬鹽和一定量炭黑協(xié)調(diào)作用來提高丁腈橡膠的硬度和

4、耐壓性能，其它配合體系不變。對(duì)混煉膠進(jìn)行硫化特性測(cè)試和對(duì)硫化膠進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試以及溶脹試驗(yàn)研究，優(yōu)化混煉膠配方。分析優(yōu)化配方后的硫化膠的耐介質(zhì)、耐壓和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，對(duì)硫化膠膠壓縮表面進(jìn)行光學(xué)顯微分析。研究結(jié)果表明：在甲基丙烯酸金屬鹽/炭黑復(fù)合補(bǔ)強(qiáng)體系中，甲基丙烯酸鎂填充的性能比甲基丙烯酸鋅的好。與純炭黑補(bǔ)強(qiáng)體系相比，當(dāng)填充炭黑N774/N330為60/45共105份，甲基丙烯酸鎂為15份時(shí)，生熱降低且焦燒時(shí)間延長(zhǎng)，加工性能得到了改善。該