HNBR盒式油封的开发与应用

采用盒式油封结构,以氢化丁腈橡胶作基胶,研究了白炭黑和硫化剂用量对HNBR胶料硬度、100%定伸应力、油封径向力、干磨擦性能和工作寿命的影响,确定了最佳胶料硬度和硫化体系用量。结果表明,当胶料Shore A硬度为72,硫化体系用量为11份时,盒式油封经5000 h工作寿命试验后未发生漏油,其主要尺寸和径向力变化均较小。

影响测定HNBR中结合丙烯腈含量的因素

通过测定氢化丁腈橡胶(HNBR)中结合丙烯腈含量,探究了影响结果的因素,验证了方法的准确性,并确定最佳分析条件。结果表明:样品抽提140 min,真空干燥120 min,真空干燥后称量0.4 g,加入20 mL硫酸和10 g催化剂,采用程序升温进行消解,用全自动凯氏定氮仪进行测定,得到的结果重复性好、准确度高、精密度好;本方法参照丁腈橡胶(NBR)的测定步骤,得出HNBR中结合丙烯腈含量的最佳测定条件,分析时间短。

氢化度与丙烯腈含量对HNBR硫化胶性能的影响

研究了氢化度和丙烯腈含量对氢化丁腈橡胶(HNBR)硫化特性、力学性能、热老化性能以及热性能的影响。利用核磁共振(NMR)考察了不同型号HNBR橡胶的交联性能;并采用凝胶色谱法(GPC)对生胶的分子量和分子量分布进行了测定,给出了橡胶门尼黏度与其分子量和分子量分布之间的关系。结果表明,随着氢化度与丙烯腈含量的增加,Tg升高;硫化胶的交联密度随着不饱和度和丙烯腈含量的增加而增加;氢化度升高,硫化胶的拉伸强度变化不大,扯断伸长率和撕裂强度降低,100%定伸增加;丙烯腈含量升高,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和100%定伸提高,扯断伸长率变化不大。

丙烯腈含量对氢化丁腈橡胶热学性能影响的分子动力学模拟研究

利用分子动力学方法构建氢化丁腈橡胶(HNBR)模型,研究丙烯腈(ACN)含量对HNBR热学性能的影响。结果表明:随着ACN质量分数的增大,HNBR分子链的取向性下降,HNBR的热导率减小,玻璃化温度升高,耐低温性能下降;分子的非键能和二面角扭转能对HNBR的玻璃化转变过程有重要影响。

炭黑/蒙脱土并用对HNBR复合材料性能的影响

为提高HNBR/OMMT纳米复合材料的性能,在分析螺杆泵定子橡胶实际破坏形式的基础上,结合各种检测手段研究炭黑的最佳加入份数以及炭黑/蒙脱土材料并用的效果.结果表明:炭黑N330用量对材料的硫化时间影响较小,但能显著提高门尼粘度和邵氏硬度;对HNBR/OMMT复合材料的机械性能、阿克隆磨耗性能及耐原油介质老化等性能进行测试发现,N330加入份数为40 phr时配方综合性能最优;交联密度测试表明,蒙脱土的加入会影响过氧化物的交联作用,应适当增加过氧化物和助交联剂的用量.

高性能芳纶浆粕/HNBR复合材料的制备及性能研究

试验研究预处理方法对芳纶浆粕在橡胶基体中分散性及芳纶浆粕/HNBR复合材料性能的影响。结果表明,芳纶浆粕预处理改善了其在复合材料中的分散效果;白炭黑预处理复合材料的定伸应力和拉伸强度提高,拉断伸长率减小,高温下物理性能稍有改善;共沉法预处理改善效果不明显;白炭黑预处理芳纶浆粕用量增大,混炼时间不变,复合材料物理性能提高,但高温下撕裂强度减小;芳纶浆粕/HNBR复合材料中,芳纶浆粕容易取向;芳纶浆粕用量增大,复合材料挤出性能改善。

补强剂填充HNBR胶料的结构和性能

试验研究常规补强剂(炭黑、白炭黑)、蒙脱土(原土、有机蒙脱土)和不饱和羧酸盐(甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁)三类补强剂对氢化丁腈橡胶胶料物理性能和热空气老化性能的影响,并用扫描电镜、透射电镜和热重分析等方法对其微观结构进行表征。结果表明,常规补强剂分散均匀,胶料有较好的物理性能,但耐热空气老化性能差;不饱和羧酸盐在橡胶基体中发生交联接枝反应,补强效果最佳,胶料耐热空气老化性能明显提高;有机改性后的蒙脱土分散性和胶料的物理性能大幅度提高,耐热空气老化性能优异。

HNBR/EPDM共混物结构与性能研究

分别采用过氧化物和硫给予体作交联剂 ,考察了不同共混比对氢化丁腈橡胶 (HNBR) /EPDM共混物性能的影响 ,并通过DSC和TEM分析了共混物的相容性 ,对两胶的共硫化也作了初步探讨。结果表明 ,两种硫化体系硫化的共混胶扯断伸长率保持率均在 60 %以上 ,都具有优异的耐热氧老化性能。随HNBR用量增大 ,共混物的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均提高 ,磨耗明显降低。HNBR和EPDM为不相容体系 ,但硫化仪曲线显示二者硫化速率接近 ,能较好地共硫化。

含氟涂料表面喷涂改性HNBR的摩擦性能

对含氟涂料表面喷涂改性氢化丁腈橡胶(HNBR)试样的摩擦性能进行研究,并与膨胀石墨改性HNBR试样进行对比。结果表明,采用含氟涂料对HNBR试样表面进行喷涂改性,在摩擦初期即可获得极低的摩擦因数,并在较长时间内将其保持;在大量填充膨胀石墨情况下,膨胀石墨改性HNBR试样在摩擦一段时间后可获得并长期保持较低的摩擦因数,但初始摩擦因数很高。采用扫描电子显微镜、能量色散谱和红外光谱等手段对含氟涂料喷涂改性HNBR试样的减磨机理进行研究,发现喷涂改性方法可在试样表面覆盖一层减磨涂料,从而使试样在摩擦初期就具有极低的摩擦因数;随着摩擦试验的进行,这些含氟涂料游离在摩擦界面上,形成一个连续的减磨层。喷涂工艺对涂层分布的均匀性有影响,从而影响了试样摩擦性能的稳定性。

原位生成ZDMA补强HNBR性能的研究

对氧化锌和甲基丙烯酸(MAA)发生中和反应原位生成甲基丙烯酸锌(ZDMA)补强氢化丁腈橡胶(HNBR)进行研究。结果表明,原位生成ZDMA对HNBR具有良好的补强作用;硫化剂DCP用量和ZDMA生成量增大,硫化胶的总交联密度和离子键交联密度均增大;氧化锌/MAA摩尔比为0.8、ZDMA理论生成量为30份、硫化剂DCP用量为4份时,硫化胶的综合物理性能较好。

在原油中老化的螺杆泵定子氢化丁腈橡胶胶料的性能变化研究

研究在原油中老化的螺杆泵定子氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料的性能变化。结果表明:随着老化时间的延长,在25℃原油中老化的HNBR胶料的邵尔A型硬度先减小后增大、损耗因子(tanδ)减小;在60和100℃原油中老化的HNBR胶料的邵尔A型硬度和tanδ增大;在25,60和100℃原油中老化的HNBR胶料的拉伸强度和撕裂强度减小;在25和60℃原油中老化的HNBR胶料的拉断伸长率减小、压缩永久变形先减小后增大,在100℃原油中老化的HNBR胶料的拉断伸长率和压缩永久变形增大。随着老化温度的升高和老化时间的延长,HNBR胶料在25%压缩应变下的压缩应力减小,但相对于老化时间,老化温度对HNBR胶料的压缩应力影响较大。

纳米硅酸盐与芳纶微米短纤维共补强HNBR复合材料的结构与性能

采用原位改性针状硅酸盐(FS)和芳纶短切纤维(DCAF)与氢化丁腈橡胶(HNBR)机械共混制备HNBR/DCAF/FS复合材料,研究DCAF用量、长度和FS用量对复合材料结构与性能的影响。结果表明,加入DCAF能显著提高复合材料小应变下的定伸应力和压缩模量,增大DCAF长度和用量有利于改善复合材料的拉伸性能及其各向异性;加入FS能明显改善复合材料的拉伸应力-应变特性,提高复合材料的压缩模量。

超细石墨/HNBR复合材料的性能研究

采用机械共混法制备超细石墨/氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,研究超细石墨用量对超细石墨/HNBR复合材料性能的影响。结果表明,超细石墨用量对复合材料的硫化特性影响不大;随着超细石墨用量的增大,复合材料的邵尔A型硬度变化不大,100%定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率减小,撕裂强度有所降低,体积磨耗量先增大后减小;当超细石墨用量达到40份时,复合材料的摩擦因数明显减小。

硅酸盐纳米短纤维补强HNBR复合材料的性能研究

将原位改性针状硅酸盐（FS）与氢化丁腈橡胶（HNBR）机械共混制备FS／HNBR复合材料，研究FS的干燥、改性剂种类与用量对复合材料物理性能的影响。试验结果表明，改性FS在HNBR中分散良好，复合材料具有短纤维补强橡胶的应力-应变特性和明显的各向异性；FS的加入可显著提高复合材料的100％定伸应力、拉伸强度和压缩模量；当偶联剂KH-570用量为4～6份时，复合材料的物理性能最佳；干燥FS补强的复合材料具有更好的拉伸性能并可在高温下仍然保持良好的压缩性能。

LHNBR增塑HNBR研究

研究了液体氢化丁腈橡胶 (LHNBR)对氢化丁腈橡胶 (HNBR)的增塑效果 ,并且与液体丁腈橡胶 (LNBR)进行了比较。试验结果表明 ,LHNBR是一种性能优异的高耐油性增塑剂 ;与LNBR相比 ,LHNBR可以使HNBR硫化胶具有更大的拉伸强度和扯断伸长率及更好的耐热性 ,且混炼胶的粘度较低 。

稀土氧化物在氢化丁腈橡胶中的应用研究

以HNBR为基材,制备了稀土氧化物增强改性复合材料,研究了稀土氧化物种类及用量对复合材料力学性能和热空气老化性能的影响。结果表明,加入一定量氧化镧或氧化铈可显著提高复合材料力学性能和热空气老化性能;加入2份氧化铈可大幅提高复合材料拉伸强度、撕裂强度和热空气老化性能。

饱和度对HNBR胶料性能的影响

研究饱和度对氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料物理性能、耐热空气老化性能和阻燃性能等的影响。结果表明,随着饱和度的提高,HNBR胶料正硫化时间延长,硫化胶拉断伸长率和拉断永久变形增大、耐热空气老化性能提高、储能模量和损耗因子减小、阻燃性能略有下降。

HNBR补强填充体系的研究

研究了白炭黑及改性酚醛树脂(SP6701)对氢化丁腈橡胶(HNBR)补强效果的影响。结果表明,在N550用量不变的情况下,白炭黑的加入能显著提高HNBR硫化胶的定伸应力和硬度,改善HNBR的耐热空气老化性能;加入SP6701后,胶料的拉伸强度逐渐降低,拉断伸长率先降低后升高,硬度和定伸应力则显著增大,混炼胶的Payne效应则是随着SP6701含量的增加而增强。综合而言,SP6701能够明显提高硫化胶的硬度和定伸应力,但对于其它性能的影响很微弱,甚至会产生相反的影响。

增塑体系对氢化丁腈橡胶性能的影响

研究增塑剂种类及用量对氢化丁腈橡胶(HNBR)性能的影响。结果表明:采用增塑剂TP-95的HNBR胶料的t_(10)和t_(90)较短,相应硫化胶具有较好的耐低温性能;采用增塑剂DOS的HNBR硫化胶具有较大的硬度和拉伸强度以及良好的耐油性能;随着增塑剂用量的增大,HNBR胶料的门尼粘度明显下降,硫化胶的耐低温性能改善;当采用20份增塑剂DOS时,HNBR硫化胶具有较好的物理性能和耐油性能,同时具有较好的耐低温性能。

热介质老化对HNBR力学性能的影响

采用加速老化实验方法研究了热介质对氢化丁腈橡胶(HNBR)材料力学性能的影响,获得了热空气、ASTM 1#标准油和ASTM 3#标准油中老化温度及老化时间对HNBR材料力学性能的影响规律。结果表明,HNBR材料具有良好的力学性能和耐油性能。