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泰州科德橡胶机械-密炼机:氢化丁腈橡胶的硫化体系及特性

发布时间:2019-01-08 22:00:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

密炼机,开炼机,捏炼机,橡胶机械

     泰州科德橡胶机械-澳门游戏平台注册网站厂家2019年1月8日讯 氢化丁腈橡胶 ( HNBR ) 是一种耐油 、耐热和耐磨性优异 、物理机械性能良好的特种弹性体。 HNBR 自 80 年 代 加 拿 大 Polysar、日 本Zeon 和德国 Bayer 企业产品投放市场以来受到了越来越多的重视 , 目前正逐步在汽车工业 、石油工业和航空航天领域中扩大应用 。HNBR虽然饱和度比较高 , 但仍含有少量的双键 , 可用硫黄和过氧化物交联 。 本研究采用三种硫化体系分别对HNBR硫化行为以及力学性能 、压缩永久变形和热空气老化性能进行了研究 。

1  实验

1. 1 主要原材料

氢化丁腈橡胶 (牌号 HNBR, 丙烯腈含量40% ,M L1+ 4 100 °C 110, 氢化度≥ 95%) , 采用某石化企业研究院生产的产品 。 耐高温聚酯增塑剂 Q S22(上海澳门棋牌娱乐游戏平台研究所生产 )。其它均匀橡胶工业常用助剂 。

1. 2 实验配方

表 1  实验配方

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1. 3 性能测试

橡胶的配合 、混炼、硫化均按 GB 6038285标准进行 。

混炼胶的流变按 GB T 16584— 1996 标准进行测试 ;

硫化橡胶的拉伸性能按 GB 528—92 标准进行测试 ;

硫化橡胶热老化试验按GB3512—89 标准进行测试 ;

硫化橡胶压缩永久变形按 GB. 7759—87进行测试 ;

硫化橡胶回弹性按 GB. 1681—91 标准进行测试 ;

2  结果与讨论

2. 1 混炼胶特性

胶料特性如表 2 所示

表 2   HNBR 胶料特性

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由表 2 可以看出 , 有效硫化体系的焦烧安全性最差 , 这对注压制品非常不利 , 相对而言 ,过氧化物和无硫体系的高温焦烧安全性较好 。就反应速度而言, 由S、 TMTD、 M组成的有效体系较快 , 由 TMTD、 DTDM 组成的硫载体硫化体系较为缓慢 , 即前者的硫化速度较高而流动时间较短 , 比较适合模压制品 。无硫硫化体系是一种比较安全的硫化体系 。

2. 2  DCP 用量对力学性能的影响

      为获得较高的耐热性和较低的压缩永久变形 , 一般可选择过氧化物硫化体系 , 这在实验中已得到了证实 。 为此 , 大家进行了 DCP 用量对力学性能影响的研究 , 以期在最佳的DCP用量下获取理想的力学性能 , 结果见图 1。

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图 1   DCP 用量对力学性能的影响

  由图可见 , DCP 用量在 3 份时 , 拉伸强度和伸长率均呈现最大值 , 随着其用量的增大,二者均出现明显的下降趋势 。由于 HNBR 的烯丙基氢含量低于NBR , 所以采用DCP硫化时应增加其用量 。一般而言 , 结合 DCP 半衰期 ,应适当选择硫化速度和时间 。 在高温尤其是 170 °C以上时 ,DCP 会发生自由基分子链的断裂和重排 , 所以有时需补加少量的助交联剂如三烯丙基异氰脲酸酯或双马来酰亚胺提高大分子自由基的稳定性 , 在二次硫化时可降低压缩永久变形 , 该助剂不但有助于交联密度的提高 , 而且有助于改善胶料的流动性 。 但本研究发现, 在1 60°C 下经过较长时间的硫化 , 即使不使用助交联剂 , 不经过二次硫化也可获得力学性能良好的硫化胶 。

2. 3 硫化胶的力学性能

不同硫化体系下 HNBR 硫化胶的力学性能见表 3

表 3   NBR 硫化胶的力学性能

用过氧化物硫化的HNBR, 无论是模量值还是拉伸强度相比其它而言 , 均有大幅度的提高, 另一方面 , 有效硫化体系可获较高的回弹性能和相当高的拉伸强度 。

2. 4 压缩永久变形特性

不同硫化体系下HNBR硫化胶的压缩永久变形性能见表 4。

表 4   HNBR 硫化胶的压缩永久变形

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压缩永久变形实验是在 25%下, 从室温直到 150 °C, 在不同温度点 , 于 72h 内进行的 , 表4 示出了所测得的数据 。

  从图 2 中也可明显看出 , 过氧化物硫化的压缩永久变形特性要优于其它两种体系 , 尤其是高温下的压缩永久变形特别突出 。

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2. 5 热空气老化性能

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     由图 3 可以看出 , 橡胶硫化网络的不同交联类型对热老化性能有很大影响 , 普通硫化体系产生的多硫键键能较低 , 一般在耐热胶料中不予考虑 。而有效硫化和无硫硫化 , 虽可增加耐热等级 , 但相应会增加HNBR硫化胶对热空气和腐蚀介质的敏感程度 , 而且它对改变压缩永久变形 , 尤其是高温下的压缩变形能力是有限的。

3  结论

1. 不同硫化体系对HNBR加工行为及胶料和硫化胶性能有很大的影响 。

2. 过氧化物硫化体系可获得耐热及压缩永久变形优异的胶料 。

3. DCP 用量对获得高性能胶料有明显的影响 , 其最佳用量为 3 份。


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