NBR基共混硫化胶耐高温油及老化性能的研究

摘要

本文从不同的共混胶种、共混比例、硫化体系、补强体系及共混工艺对丁腈橡胶（NBR）共混硫化胶的各方面性能进行了研究，并优选了综合性能较好、工业应用性较强的几种配方，以提升我国耐油制品的质量。研究内容如下： （1）NBR并用20份顺丁橡胶后耐低温性能有所提升，耐油性能影响不大，但力学性能下降；NBR并用20份丁苯橡胶后对力学性能及耐油性能影响不大，耐低温性能有所提升；NBR并用50份氯丁橡胶后，力学性能未得到明显提升，耐热空气性能保持不变，耐油性能降低；NBR并用50份丙烯酸酯橡胶（ACM）后，耐热油老化性能有所提高。 （2）ZnO对ACM硫化反应产生抑制作用。NBR/ACM共混胶中NBR相使用硫黄/过氧化物并用、过氧化物及半有效硫黄硫化体系这三种硫化体系，ACM使用新型硫化体系时，共混胶综合性能较好。 （3）在含氧化锌（ZnO）的硫化体系下，NBR/ACM共混胶中ACM相硫化速度较快，FSH硫化体系无法在ACM并用量较大时使用。随着ACM用量的增加，NBR/ACM共混胶物理机械性能降低，共混胶模量、耐热老化及耐油性能逐渐提升，共混比为60/40时共混胶综合性能较好。采用NBR预硫化工艺及ACM预硫化工艺，NBR与ACM的硫化速度差距减小，各项性能逐渐提升。NBR/ACM共混胶中炭黑存在偏析现象，且向NBR中偏析。 （4）随着乙烯丙烯酸酯橡胶（AEM）在NBR/AEM/ACM共混胶中并用比增大，共混胶加工性能及耐低温性能明显提升。MgO能有效降低过氧化物硫化体系与三嗪硫化体系间的相互反应，共混胶性能得到提升。

目录

符号说明

1 绪论

1.1 丁腈橡胶

1.1.1 简介

1.1.2 丁腈橡胶的特征与应用

1.1.3 丁腈橡胶的物理改性

1.1.4 丁腈橡胶的化学改性

1.2 丙烯酸酯橡胶

1.2.1 简介

1.2.2 丙烯酸酯橡胶的特性

1.2.3丙烯酸酯橡胶的应用

1.2.4 丙烯酸酯橡胶最新研究进展

1.3 耐油橡胶的选择

1.3.1 简介

1.3.2 耐合成烃类润滑油

1.3.3 耐聚亚烷基二醇合成润滑油

1.4 橡胶并用

1.4.1 简介

1.4.2 橡胶并用的意义

1.4.3 橡塑共混的基本原则

1.5 课题的意义及目的

2 实验部分

2.1 原材料

2.2 实验仪器与设备

2.3 性能测试

2.3.1 性能测试

2.3.2 平衡溶胀法测两相交联密度

3 NBR与不同胶种共混性能研究

3.1 目的及意义

3.2 NBR与非极性橡胶共混性能的研究

3.2.1 实验方案

3.2.2 BR及SBR对共混胶硫化特性的影响

3.2.3 BR及SBR对共混胶物理机械性能的影响

3.2.4 BR及SBR对共混胶耐油性能的影响

3.2.5 BR及SBR对共混胶耐低温性能的影响

3.3 NBR与极性橡胶共混性能的研究

3.3.1 实验方案

3.2.2 ACM及CR对共混胶硫化特性的影响

3.2.3 ACM对共混胶加工性能的影响

3.2.4 ACM及CR对共混胶物理机械性能的影响

3.2.5 ACM及CR对共混胶耐老化性能的影响

3.4 本章小结

4 硫化体系对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.1 目的及意义

4.2 ZnO对ACM硫化特性的影响

4.2.1 实验方案

4.2.2 ZnO对两种ACM硫化特性的影响

4.3 ZnO用量对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.3.1 实验方案

4.3.2 ZnO用量对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

4.3.3 ZnO用量对NBR/ACM共混胶力学性能的影响

4.3.4 ZnO用量对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

4.3.5 ZnO用量对NBR/ACM共混胶交联密度的影响

4.4 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.4.1 实验方案

4.4.2 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

4.4.3 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶表观交联密度的影响

4.4.4 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

4.4.5 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶耐热空气老化性能影响

4.4.6 不同种类硫化体系对NBR/ACM共混胶耐热油老化性能影响

4.5 S/DCP并用量对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.5.1 实验方案

4.5.2 S/DCP并用量对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

4.5.3 S/DCP并用量对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

4.5.4 S/DCP并用量对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

4.6 DCP/TAIC用量对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.6.1 实验方案

4.6.2 DCP/TAIC用量对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

4.6.3 DCP/TAIC用量对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

4.6.4 DCP/TAIC用量对NBR/ACM共混胶物理耐老化性能的影响

4.7 CZ/TMTD并用量对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.7.1 实验方案

4.7.2 CZ/TMTD并用量对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

4.7.3 CZ/TMTD并用量对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

4.7.4 CZ/TMTD并用量对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

4.8 BZ用量对NBR/ACM共混胶性能的影响

4.8.1 实验方案

4.8.2 BZ用量对共混胶硫化特性的影响

4.8.3 BZ用量对共混胶物理机械性能的影响

4.8.4 BZ用量对共混胶耐老化性能的影响

4.9 本章小结

5 NBR/ACM共混比及加工工艺对共混胶性能的影响

5.1 目的及意义

5.2 共混比对ZnO硫化体系下NBR/ACM共混胶性能的影响

5.2.1 实验方案

5.2.2 共混比对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

5.2.3 共混比对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

5.2.4 共混比对NBR/ACM共混胶耐热空气老化性能的影响

5.2.5 共混比对NBR/ACM共混胶耐热油老化性能的影响

5.2.6 共混比对NBR/ACM共混胶耐低温性能的影响

5.3共混比对无ZnO硫化体系下NBR/ACM共混胶性能的影响

5.3.1 实验方案

5.3.2 共混比对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

5.3.3 共混比对NBR/ACM共混胶两相交联密度的影响

5.3.4 共混比对NBR/ACM共混胶物理机械性能的影响

5.3.5 共混比对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

5.4 NBR预硫化对NBR/ACM共混胶性能的影响

5.4.1 实验方案

5.4.2 NBR预硫化对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

5.4.3 NBR预硫化对NBR/ACM共混胶力学性能的影响

5.4.4 NBR预硫化对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

5.4.5 NBR预硫化对NBR/ACM共混胶交联密度的影响

5.5 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶性能的影响

5.5.1 实验方案

5.5.2 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶硫化特性的影响

5.5.3 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶力学性能的影响

5.5.4 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶耐老化性能的影响

5.4.5 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶交联密度的影响

5.4.6 ACM预硫化对NBR/ACM共混胶的影响

5.6 炭黑用量及偏析行为对NBR/ACM共混胶性能的影响

5.6.1 实验方案

5.6.2 炭黑用量对NBR与ACM硫化特性的影响

5.6.3 炭黑用量对NBR与ACM物理机械性能的影响

5.6.4 炭黑用量对NBR与ACM硫化胶储能模量的影响

5.6.5 不同共混工艺对NBR/ACM共混胶偏析行为的影响

5.7 本章小结

6 NBR/ACM/AEM共混胶性能的研究

6.1 目的及意义

6.2 NBR/ACM/AEM共混比对共混胶性能的影响

6.2.1 实验方案

6.2.2 共混比对NBR/AEM/ACM共混胶硫化特性及加工性能的影响

6.2.3 共混比对NBR/AEM/ACM共混胶物理机械性能的影响

6.2.4 共混比对NBR/AEM/ACM共混胶耐老化性能的影响

6.2.5 共混比对NBR/AEM/ACM共混胶耐低温性能的影响

6.3 MgO用量对NBR/AEM/ACM共混胶性能的影响

6.3.1 实验方案

6.3.2 MgO用量对NBR/AEM/ACM共混胶硫化特性的影响

6.3.3 MgO用量对NBR/AEM/ACM共混胶表观交联密度的影响

6.3.4 MgO用量对NBR/AEM/ACM共混胶力学性能的影响

6.3.5 MgO用量对NBR/AEM/ACM共混胶耐热油老化性能的影响

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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