热氧老化对特种氟橡胶交联结构及力学性能的影响

采用加速老化实验方法对特种氟橡胶密封材料的热氧老化性能进行了研究,获得了不同老化温度及老化时间对特种氟橡胶力学性能和交联结构的影响规律。研究结果表明,氟橡胶在热空气中老化时随老化温度的升高和老化时间的延长,材料的拉伸强度、硬度降低,100%定伸应力先增加后减小,拉断伸长率先减小后增大,回弹性和压缩永久变形增大。材料的交联密度先增加后减少,表明氟橡胶在热氧老化初期以交联为主,在老化后期以降解为主。

橡胶密封圈径向力分析方法

系统介绍试验测试法、工程计算法和数值模拟法3种密封圈径向力分析方法。根据工程计算法推导O形橡胶密封圈径向力计算公式,明确给出旋转油封的径向力计算公式和各参数含义,并采用3种方法对典型O形橡胶密封圈和旋转油封径向力进行测试和分析。工程计算和数值模拟结果与试验结果一致性较好,误差小于5%。

有机蒙脱土/氢化丁腈橡胶纳米复合材料的结构和性能

采用熔体插层法制备氢化丁腈橡胶（HNBR）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,有机蒙脱土（OMMT）的用量分别为0份,5份,10份,15份,20份.考察OMMT的用量对其力学性能、烧蚀性能的影响,并分析了该纳米复合材料烧蚀炭层的微观形貌及成分.发现有机蒙脱土在一定含量范围（0～ 15phr）内具有一定的补强作用,其含量过多（20 phr）时反而不利于强度和伸长率的提高;试验范围内,随其含量增加,材料的扯断永久变形和硬度依次增大,回弹性降低,线烧蚀率和质量烧蚀率大致呈下降趋势;熔融机械混炼使蒙脱土的片层间距发生变化,烧蚀后蒙脱土的片层结构完全被破坏;复合材料烧蚀后形成炭层的正面和反面结构差别明显.

橡胶密封件加速老化试验影响因素分析及验证

通用的橡胶材料加速老化试验方法未考虑初始压缩率、密封形式、密封介质等工程应用的细节因素。通过一系列对比试验,初步掌握了上述各因素对橡胶密封件加速老化试验结论的影响程度,为工程实践中科学评估装备贮存寿命提供了依据。

氟橡胶耐油介质老化过程中的结构与性能

对氟橡胶在175℃的油介质中进行了老化试验,考察了其力学性能随老化时间延长的变化情况,并用X射线光电子能谱(XPS)对其表面的元素进行了分析,用扫描电子显微镜对其老化过程中的微观形貌进行了观察。结果表明,随着老化时间的延长,在175℃的油介质中,氟橡胶的拉伸强度和扯断伸长率降低,硬度和回弹性增大;氟橡胶表面F元素和O元素相对于C元素的相对原子含量减少,且碳原子和氧原子老化前后的电子结合能没有发生变化,而老化后橡胶中的碳氟键发生断裂;氟橡胶表面出现明显裂纹,且裂纹的数量和宽度随老化时间的延长逐渐增加。

基于统计分析的橡胶材料贮存寿命预测

基于统计分析理论,通过对材料压缩永久变形试验数据的回归分析得到性能变化速率与温度关系的回归方程,经检验方程在置信度为99%下回归效果显著。建立贮存温度下橡胶材料的压缩永久变形性能与时间的关系方程,计算一定时间后橡胶材料的性能变化区间或一定性能指标下橡胶材料的贮存时间变化区间,评估橡胶材料的贮存寿命。

橡胶压缩永久变形率测定常用标准分析与解读

对比分析了橡胶压缩永久变形率测定常用的4种标准试验方法(ISO 815-1:2008,ASTM D395-03,JIS K6262:2013和GB/T 7759-1996),对试样尺寸、试验步骤和试验数据处理等对压缩永久变形率测试结果影响较大的测试因素及其对测试结果的影响规律作了重点解读。指出GB/T 7759-1996在某些条款规定方面的不当之处,并分析了原因,旨在加深相关研发和测试人员对测试结果及标准试验方法的理解,并为标准的选用和实施提供参考。

用玻璃化转变评价氟橡胶的低温性

针对普通氟橡胶耐低温性差的缺点,以低温性好的PL855、GLT两种牌号氟醚生胶为基体制备了氟醚硫化胶。阐述了用玻璃化转变评价氟橡胶低温性的原理,采用差示扫描量热仪测试了不同升温速率下氟醚生胶的玻璃化转变温度,采用动态热机械分析仪测试了不同频率下氟橡胶的玻璃化转变温度,根据所得数据计算玻璃化转变活化能。结果表明,PL855氟醚生胶的玻璃化转变温度和玻璃化转变活化能均比GLT氟醚生胶低,耐低温性更好;用两种氟醚生胶硫化而成的橡胶的耐低温性均比普通氟橡胶的耐低温性好,其中以PL855氟醚生胶制成的橡胶的耐低温性最好。该方法的评价结果与实际应用情况相符合。

橡胶压缩永久变形性能影响因素分析及研究

通过不同形状橡胶试样在不同压缩率、不同介质中的压缩永久变形试验,发现在相同条件下,橡胶试样的截面直径或厚度越大,其压缩永久变形就越小;初始压缩率设计越小,压缩永久变形值达到100%所经历的时间就会越短,越易失去弹性;橡胶压缩永久变形在燃油中的变化远远大于在热空气中的变化。橡胶压缩永久变形与其形状、压缩率及介质密切相关,评价橡胶制品压缩永久变形性能需充分考虑制品的具体规格、装配空间、使用环境等因素的影响。

特种氟橡胶耐油介质老化性能研究

对特种氟橡胶在125℃、150℃、175℃三个温度点上耐15W/40CD柴油机油老化进行了试验研究。结果表明,氟橡胶在油介质中随着老化温度的升高和老化时间的延长,材料的拉伸强度和拉断伸长率降低,压缩永久变形、硬度和回弹性增大。当老化到一定时间后试样表面开始出现裂纹,而且裂纹的数量和宽度随老化时间的延长而逐渐增加;氟橡胶在15W/40CD柴油机油中有很好的质量稳定性和尺寸稳定性。

基于加速老化和自然贮存数据的氟硅橡胶制品贮存寿命预估

目的准确评价氟硅橡胶制品的贮存寿命。方法利用G402氟硅橡胶制品自然贮存数据对加速老化试验数据进行检验。结果确认加速老化试验方法可行,数据可信,并根据加速老化试验中的模拟试验确定了贮存失效临界值。结论推测出G402氟硅橡胶制品的贮存寿命可以达到15年。

带回油线唇形密封的反向泵送机制研究与实验验证

以某种带回油线的唇形密封作为研究对象,通过有限元软件建立油封的仿真计算模型。该模型耦合考虑唇封与轴之间的接触力学分析和润滑油膜的三维流场分析。在计算中,通过调整油膜厚度和唇口轮廓使流体压力与接触压力达到平衡从而实现流固耦合。通过仿真计算得到唇封的接触宽度、径向力和反向泵送率等参数。通过台架实验测得无压差条件下的泄漏量并与理论计算结果进行对比,验证了模型的准确性。基于该模型对无压差和有压差2种工况下的静态接触特性与动态流场进行分析,探讨带回油线唇形密封的工作机制。该理论模型计算效率高,且在较大转速范围内保证了良好的精度,可以应用到其他流体动压油封的开发设计上,具有很好的工程价值。

两种补强填料对氟醚橡胶性能的影响

设计补强填料(炭黑N990/硫酸钡)用量和并用比不同的9个试验配方,研究炭黑N990/硫酸钡用量和并用比对氟醚橡胶胶料硫化特性、耐低温性能、物理性能、耐热空气老化性能、耐介质性能和压缩永久变形的影响。结果表明:炭黑N990/硫酸钡用量和并用比对氟醚橡胶硫化胶性能影响较大;随着炭黑N990/硫酸钡用量的增大,氟醚橡胶硫化胶的力学性能更好;氟醚橡胶硫化胶的耐低温性能主要由橡胶的分子结构决定,同时含胶率越高,硫化胶的耐低温性能越好;氟醚橡胶硫化胶的耐介质性能与其交联程度有关,当炭黑N990/硫酸钡用量增大时,橡胶与其形成的交联网络更加密集,硫化胶的耐介质性能提高。

不同填料对氢化丁腈橡胶耐烧蚀材料性能的影响

以氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体,分别添加有机纤维1、有机纤维2、碳纤维粉和纳米无机物,通过形貌分析和X射线能谱仪(EDS),研究不同用量下不同烧蚀填料对HNBR烧蚀性能及力学性能的影响,发现在该试验条件下,添加有机纤维1和纳米无机物的HNBR能获得较好的烧蚀性能;添加有机纤维1时HNBR材料的力学性能很差,纳米无机物的加入对其力学性能影响不大;添加有机纤维2和碳纤维粉的HNBR力学性能变化不大,但烧蚀性能不理想。

发泡三元乙丙橡胶在湿热盐雾老化环境下的力学性能研究

为评价发泡三元乙丙橡胶在高温高湿高盐雾环境下的服役情况,对材料进行海南万宁地区自然老化以及试验室加速老化(热空气、湿热、盐雾)试验。系统研究材料的交联密度、拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形率等物理机械性能的变化规律。结果表明,相对于拉伸强度,压缩永久变形及断裂伸长率对环境影响具有更高的敏感性;在相同温度下,高湿度情况下材料压缩永久变形率增大,拉伸强度增大;高湿度可以减小老化时温度对材料的拉伸强度跟断裂伸长率的影响;盐雾环境几乎对拉伸强度跟断裂伸长率不产生影响。可以将压缩永久变形作为发泡三元乙丙橡胶材料及制品在湿热盐雾环境下使役寿命评价的主要指标。

柔性烧蚀材料研究进展

对近年来柔性烧蚀材料的研究进展进行了评述,包括烧蚀机理、橡胶基体、耐烧蚀增强填料、常用阻燃剂体系4个方面,提出了柔性烧蚀材料今后的发展方向。

特种硅橡胶制品装机贮存性能微观分析及老化机理研究

通过扫描电镜、热分析技术(TG)等测试手段研究某装备用特种硅橡胶密封圈在压缩力作用下经过不同温度、不同时间加速贮存后的微观形貌、表面元素变化以及热稳定性变化等,分析硅橡胶密封圈原始试样与加速贮存后试样的相关性能对比,对硅橡胶密封制品的装机贮存老化机理进行探讨。

影响纤维/橡胶材料烧蚀率的因素初探

研究了纤维含量及纤维取向方向、烧蚀时间对纤维/橡胶材料烧蚀率的影响,发现立式制样工艺下材料的烧蚀性能明显好于平行制样工艺,随耐热纤维含量增加,材料的烧蚀率降低。烧蚀过程中,随烧蚀时间延长,材料的线烧蚀率和质量烧蚀率降低。

橡胶材料氟碳表面改性处理及耐介质、摩擦特性分析

对橡胶试样进行氟碳表面改性处理,使橡胶试样表面形成一层致密的保护层。利用电镜扫描观察,保护层仅含有F、C两种元素及少量的Si,且形貌致密、均一、光滑。耐介质试验、光滑表面摩擦实验表明,氟碳涂层具有较好的热稳定性及化学稳定性,可有效提高橡胶试样的耐介质性、耐磨性和抗粘着性,降低橡胶试样接触表面的摩擦系数、动态摩擦区域温升及老化速度,改善动密封橡胶制品的使用寿命。

不同丙烯腈含量的HNBR材料的加工性能研究

橡胶材料的加工特性是橡胶配合的重要方面,本文研究使用RPA橡胶加工分析仪对混炼胶进行频率、温度、应变扫描分析混炼胶的加工性能。结果表明,Zetpol 2010门尼黏度高于3310和4310;2010在低频周期应力下刚性更大,更适合频率较高的加工工艺,3310和4310则更适合频率较低的加工过程;随温度升高,2010在周期应力下的tanδ相对更大,周期应力下产生的能量损耗更大;混炼胶中炭黑网络结构的数量:2010>3310>4310;高应变扫描后,三种混炼胶在相同低应变下的弹性模量不降反升,具体原因有待探讨。