低門尼NBR配合體系的優(yōu)化與性能研究.pdf

1、丁腈橡膠(NBR)，作為七大通用合成橡膠之一，已廣泛應用于密封制品中，但由于丙烯腈剛性鏈段的存在，給加工成型造成困難。低門尼NBR的研制提高了其加工性能，但是限制了低門尼NBR在高溫、高動態(tài)條件下的應用。本課題為改善低門尼NBR強度、耐高溫以及動態(tài)性能，優(yōu)化了低門尼NBR的硫化體系，考察了樹脂、有機改性蒙脫±OMMT、HNBR在低門尼NBR中的應用，以及樹脂、甲基丙烯酸鎂對低門尼NBR與金屬粘合性能的影響，系統(tǒng)研究了樹脂/OMMT/LX

2、NBR納米復合材料的制備、結構性能及應用。實驗結果簡述如下： (1)硫化體系的優(yōu)化。研究表明半有效硫黃硫化體系有較短的正硫化時間、安全的加工時間，硫黃/促進劑質量比為1/1，用量為1.4～1.8份時膠料有優(yōu)異的物理機械性能和老化性能。 (2)低門尼NBR共混改性發(fā)現(xiàn)：等量的樹脂與DOP具有相當?shù)脑鏊苄Ч?，樹脂增塑時硫化膠的強度保持效果更佳，在一定用量下，隨著樹脂的增加亦有延遲硫化的作用。S-105/7530E/G-25質

3、量比為3/8/6時，在保證增塑效果的同時具有最佳的綜合性能；低門尼NBR/HNBR質量比90/10時，共混膠老化性能優(yōu)于低門尼NBR，在成本與物理機械性能上保持平衡。 (3)OMMT與N550在低門尼NBR中有相近的補強效果，考察了OMMT用量對低門尼NBR物理機械性能和加工性能的影響，通過實驗優(yōu)化，OMMT為20質量份時低門尼NBR有最佳的綜合性能。 (4)對低門尼NBR與金屬粘合性能進行了研究，Mg(MAA)2的加入

4、對粘合強度和物理機械性能的提高較明顯，且用量為11份時最佳，硫化過程發(fā)現(xiàn)雙焦燒期現(xiàn)象，說明Mg(MAA)2在無過氧化物條件下即可引發(fā)；D-RS、S-105和SP1068樹脂的增粘效果明顯，當SP1068用量約為6.2份時具有較好的粘合和物理機械性能。 (5)首次采用溶液-熔融復合插層法制備樹脂/OMMT/LXNBR納米復合材料。通過實驗優(yōu)化，確定了最佳制備工藝，在80℃下以100r/min攪拌3小時進行溶液插層，130℃下以15

5、0r/min攪拌4小時進行熔融插層。對復合材料微觀結構進行X-RD、SEM、偏光顯微鏡表征，清晰地顯示出樹脂對蒙脫土的插層效果較好，蒙脫土以剝離和插層形態(tài)存在，層間距已接近5nm，結合對力學和加工性能的考察，確定OMMT/樹脂最佳配比為20/35。 (6)通過物理機械性能、DMTS動態(tài)性能和RPA2000加工性能的對比考察，與炭黑補強橡膠相比，樹脂/OMMT/LXNBR納米復合材料補強硫化膠的大部分性能己經超過或持平相同質量份數(shù)