HNBR/HXNBR共混胶配合体系的研究(2)

菜单

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。