12

2.6.2  拉伸性能测试 12

2.6.3  撕裂性能测试 12

2.6.4  耐磨耗性能测试 12

2.6.5  磨耗表面观察 13

3  结果与讨论 13

3.1  共混胶的硫化性能 13

3.2  共混胶的拉伸性能 15

3.3  共混胶的撕裂性能 16

3.4  共混胶的磨耗性能 16

3.5  正交试验结果分析 17

结  论 20

致  谢 21

参考文献 22

1  绪论

橡胶作为一种工程材料,在石油工业中有着不可或缺的地位,其作用更是其他材料所无法代替的。随着汽车工业和石油工业的发展,石油和天然气的开采难度越来越大,开采条件日益恶劣,以及人们对密封材料的耐热性、耐油性、耐化学品腐蚀等性能提出了新的要求。很长一段时间以来,使用的都是丁腈橡胶,虽然它的耐油性和耐老化性较好,但是由于NBR分子链中含有双键,所以其耐臭氧、耐润滑油、耐辐射、耐候、耐劣质燃油及耐硫化氢等酸性物质的性能都并不理想,只能在120℃以下长期使用。NBR分子链中的双键含量越多,其吸氧速率越大,满足不了苛刻条件下的密封要求[1]。聚丙烯酸酯橡胶虽然耐热性高于丁腈橡胶,但是由于强度低、耐水性、耐磨性差,弹性和耐油性也不够优越,特别是工艺性差,因此应用范围也比较狭窄[2]。

因此,越来越多的人致力于研究特种丁腈橡胶,氢化丁腈橡胶(HNBR)和氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR),因其优良的耐热性、耐臭氧老化性、耐候性能以及耐酸碱性能,受到了业内人士的重视。

1.1   氢化丁腈橡胶

氢化丁腈橡胶,根据ASTM 1814  命名为 HNBR,1984年Zeon公司( Nippon Zeon有限公司)首先将其商业化。同年后期,拜耳公司生产出新的 HNBR, Therban。把NBR聚合物溶解于预先选定的溶剂中,然后在预设的压力与温度条件下加入特定的催化剂,聚合物会进行“选择性氢化”,从而生成高度饱和的HNBR,合成反应HNBR的合成方程式

1.1.1  HNBR的结构与性能

NBR进行了氢化反应,分子链中的双键被还原,从不饱和结构转变成了饱和结构。由于HNBR中的腈基并没有被氧化,因此保留了NBR良好的耐油性和耐化学品腐蚀性;分子中的丁二烯链被还原成乙烯及其异构型链,使得其拥有耐热、耐气候老化性和化学稳定性,降低了橡胶的结晶性,从而提高了弹性;又保留了少量的不饱和双键,是硫黄硫化或过氧化物硫化的交联点,同时少量的双键也改善了它的耐寒性和压缩永久变形[3]。

HNBR具有优异的力学性能、耐磨性及优良的低温性能和液体阻隔性能等。与NBR相似,随着ACN含量增加,HNBR的耐油/燃油性能提高。当ACN含量降低,提高了低温性能。HNBR橡胶的耐热性能决定于给定聚合物的饱和度。当饱和度增加时,耐热性能提高。但是,随着饱和度的下降,也降低了由曲挠引起的动态生热。因此,关键的是根据所预期的最终用途来选择适合的饱和度。另外,HNBR的门尼粘度范围很宽,因此生产商可以通过各种不同的加工手段(如压缩、传递模塑、挤出成型、注射成型、压延成型等)来生产HNBR制品。

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