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且價格低廉，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，應用領域相當有限。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度、硬度和高耐壓性。研究工作主要分為兩個部分

2、： 1.采用高填充量下炭黑補強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、老化防護體系、耐寒增塑體系以及加入一定量的助交聯(lián)劑對橡膠補強性能的影響。通過對混煉膠進行硫化特性測試和硫化膠進行力學性能測試以及溶脹試驗研究，考查硫化膠的綜合性能，進行配方的優(yōu)化，然后對優(yōu)化配方后的硫化膠進行耐介質、耐壓和動態(tài)力學性能測試，并對壓縮表面進行光學顯微分析。研究結果表明：配合體系選取DCP+促進劑+S復合硫化體系，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，硫化膠硬度達到88（邵爾A），拉伸強度為13.2 MPa，斷裂伸長率為176％，扯斷永久變形為2％，壓縮永久變形小，耐壓強度能達到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。對混煉膠進行硫化特性測試和對硫化膠進行力學性能測試以及溶脹試驗研究，優(yōu)化混煉膠配方。分析優(yōu)化配方后的硫化膠的耐介質、耐壓和動態(tài)力學性能，對硫化膠膠壓縮表面進行光學顯微分析。研究結果表明：在甲基丙烯酸金屬鹽/炭黑復合補強體系中，甲基丙烯酸鎂填充的性能比甲基丙烯酸鋅的好。與純炭黑補強體系相比，當填充炭黑N774/N330為60/45共105份，甲基丙烯酸鎂為15份時，生熱降低且焦燒時間延長，加工性能得到了改善。該