丁腈橡胶耐石油开采介质影响因素分析

研究了结合丙烯腈含量、硫化体系、增强体系和增塑体系对丁腈橡胶(NBR)耐石油开采领域中常见化学介质腐蚀规律的影响。结果表明,随着结合丙烯腈含量的增加,NBR硫化胶的物理机械性能及耐热空气老化性能均提高,耐煤油、海底控制液等非极性介质的性能较好,耐甲醇、蒸馏水和乙二醇水溶液的性能逐渐下降,耐酸碱盐水溶液的性能相差不大;硫化体系主要影响NBR硫化胶的物理机械性能及耐热空气老化性能,对NBR硫化胶耐各种石油开采介质的影响则相差不大;对于高硬度NBR硫化胶,当增强体系采用小粒径炭黑时,NBR硫化胶的物理机械性能最好,不同增强体系对NBR硫化胶耐热空气老化性能的影响并不明显,但当增强体系采用大粒径炭黑时,NBR硫化胶具有更好的耐甲醇和煤油的性能,同时要求选用惰性填料进行增强;添加了大分子酯类增塑剂的NBR硫化胶较添加小分子酯类增塑剂、液体NBR增塑剂的物理机械性能更为优异,耐热空气老化性能相差不大,但耐各种石油开采介质的体积变化均偏大,耐甲醇、煤油及10%氢氧化钠水溶液的性能较差,而耐其他石油开采介质的影响则较小。

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。

热裂解-气相色谱质谱联用测定丁腈橡胶中结合丙烯腈含量

采用热裂解-气相色谱质谱联用技术测定了丁腈橡胶中的结合丙烯腈含量,研究了裂解炉温度和样品量对裂解效果的影响;利用质谱检测器对丁二烯和丙烯腈碎片进行了识别,建立了丙烯腈裂解碎片峰高与结合丙烯腈含量之间的关系,并与凯氏定氮法测定结果进行了比较。结果表明,在裂解温度600℃、样品量0.3~0.6 mg的条件下,丁腈橡胶中的丁二烯和丙烯腈碎片有良好的峰形和识别度,丙烯腈质谱特征离子M/Z53的峰高与结合丙烯腈含量呈正相关,定量曲线的线性系数可达0.99以上。与凯氏定氮法相比,该方法测定结合丙烯腈含量的绝对偏差不大于0.7%。

低结合丙烯腈含量丁腈橡胶结合丙烯腈含量的调控

考察了聚合反应过程中NBR产品中结合丙烯腈含量的影响因素,主要包括单体竞聚率、单体转化率、单体浓度、聚合反应温度和压力,分析了产品的结构组成,并进行了聚合反应动力学探究和重复性试验。结果表明,在聚合反应温度为5.0℃、聚合压力为0.15~0.20 MPa条件下,采用多段补加丙烯腈的方式,同时将单体转化率控制在70%~75%,可得到丙烯腈结构单元分布均匀、结合丙烯腈质量分数为17%~19%的NBR产品,所用聚合配方和工艺具有良好的重复性。

丁腈胶乳中结合丙烯腈含量精密度确定方法的比较

通过Mandel的实验室间平均值分散性统计量和实验室内方差分散性统计量检验出离群值,采用数据剔除法和升序趋势(AOT)参数替代法对其进行处理,对比分析此2种处理方法对丁腈胶乳中结合丙烯腈含量精密度结果的影响。结果表明,当参加精密度的实验室数量不超过6个时,由AOT参数替代法确定的精密度数值大于数据剔除法,其中丁腈胶乳试样1的重复性和再现性分别高出0.091%和0.157%,丁腈胶乳试样2的重复性和再现性分别高出0.046%和0.359%。

丙烯腈-丁二烯橡胶中结合丙烯腈含量标准物质均匀性和稳定性研究

丙烯腈-丁二烯橡胶中结合丙烯腈含量标准物质的研制,均匀性和稳定性研究及检验是非常重要的环节之一,样品的均匀和稳定也是标准物质研制的前提条件。本文按照标准物质均匀性和稳定性检验的相关要求,对丙烯腈-丁二烯橡胶中结合丙烯腈含量标准物质进行了均匀性、稳定性研究和检验,并采用方差分析法进行检验结果的统计,通过统计其F值为1.24,小于临界值F_((0.05,14,30))2.04,表明研制的标准物质均匀;并用直线拟合法对短期和长期稳定性进行检验,表明标准物质在短期和长期均稳定。因此,该研究丙烯腈-丁二烯橡胶中结合丙烯腈含量标准物质满足标准物质均匀性和稳定性的要求。

红外光谱结合偏最小二乘法快速测定二元乙丙橡胶中的结合乙烯量

为快速测定二元乙丙橡胶中的结合乙烯量，以^13C NMR测量数据为基础数据，将红外光谱基团信息与基础数据相结合，采用偏最小二乘（PLS）化学计量学方法，建立测量二元乙丙橡胶中结合乙烯量的定量校正模型。对影响分析模型质量的参数进行优化并对红外光谱谱峰与结合乙烯量的相关性进行分析。结果表明，在波数为600～1300cm^-1范围内，采用二阶微分光谱预处理建立的模型质量较好。红外光谱中与结合乙烯量相关性较强的吸收主要是CH2-基团、端基乙烯和-C-C间的振动吸收。模型验证结果表明，在模型适用范围内，二元乙丙橡胶中结合乙烯量的模型预测值与^13C NMR实测值的误差在±1．5％以内，模型的精度能够满足工业生产对该定量分析的要求。

一种环氧基小分子多功能添加剂对炭黑在天然橡胶基体中分散性的影响

在天然橡胶与填充炭黑不同阶段的混炼加工过程中,不同份数的环氧基多功能添加剂(E-MFA)被加入到混炼体系中。笔者从混炼胶的键合橡胶含量和混炼流变曲线两个方面对不同E-MFA含量和添加模式对炭黑在橡胶基体中的分散程度的影响进行了研究。结果表明:随着E-MFA含量的增加,炭黑在橡胶基体中的分散程度逐渐提高。当添加量增加到2.5份时,分散程度达到最大。另外从扭矩(τα)-时间(t)的拟合指数式所得参数可知,E-MFA的加入减小了混炼扭矩对混炼时间的依赖性。

乳聚丁苯橡胶中苯乙烯结合量与单体转化率的Monte Carlo模拟

在乳聚丁苯橡胶的标准单体配方条件下,采用Monte Carlo方法对在体积为10-20m3的微型反应器中只产生1个自由基生成1条链的链增长过程进行了模拟。结果表明,在某一单体转化率下,聚合物中苯乙烯的瞬时结合量是不确定的,但是大致在某一范围内变动,总体趋势是在反应初期随单体转化率升高基本不变,而后随单体转化率的升高而增加,越到反应后期随单体转化率上升而增加得越快;随单体转化率升高,平均结合苯乙烯量上升。在乳聚丁苯橡胶合成过程中的单体转化率介于38%～74%,所合成丁苯橡胶的平均结合苯乙烯质量分数为22.5%～24.5%,符合国家标准的要求。

丁腈橡胶/受阻酚AO-80/炭黑复合材料中结合丙烯腈量对其结构与性能的影响

在结合丙烯腈量不同的丁腈橡胶(NBR)中加入受阻酚AO-80和炭黑,制备了NBR/AO-80/炭黑(NBR/AO-80/CB)复合材料,用差示扫描量热仪、动态力学分析仪及物理机械性能测试等手段对复合材料的热性能、动态力学性能及物理机械性能进行了研究。结果表明,与纯NBR硫化胶相比,NBR/AO-80/CB复合材料的玻璃化转变温度大幅度升高,且随着NBR基质中结合丙烯腈量的增大而向高温方向移动;NBR/AO-80/CB复合材料具有较好的阻尼性能,其损耗峰的峰值高于1.22,有效阻尼温域(损耗因子不小于0.3)大于38℃,在不同的参考温度下均具有较宽的有效阻尼频率范围;同时,NBR/AO-80/CB复合材料具有较好的物理机械性能和耐热老化性能,尤其是N 220 S/AO-80/CB复合材料的综合性能最好。

环保型充油胶SBR1730的制备及性能研究

研究了单体配比对基础胶结合苯乙烯含量及聚合反应速率的影响、相对分子质量调节剂加料份数对基础胶门尼黏度的影响,考察了填充油的乳化掺混工艺,确定了SBR1730合成工艺条件,进行产品性能研究。结果表明,环保型充油胶SBR1730具有优异的综合性能。

环保型乳聚丁苯橡胶的性能对比分析

研究对比了兰州石化公司近年来开发的结合苯乙烯质量分数为23.5%的环保型乳聚丁苯橡胶SBR1723、SBR1778E、SBR1763E及与非环保牌号SBR1712的填充油类型、硫化特性、物理机械性能及动态力学性能的差异。结果表明,4个牌号丁苯橡胶(SBR)采用的橡胶填充油不同是其产品特性不同的主要因素,SBR1712的硫化速度较快,而SBR1778E的硫化速度较慢;力学性能方面,4个牌号胶料的拉伸强度相当,SBR1723和SBR1778E的扯断伸长率高于SBR1712和SBR1763E;环保型SBR的玻璃化转变温度(Tg)由高到低依次是SBR1763E、SBR1778E和SBR1723;通过动态力学性能测试不同温度下的损耗因子显示,SBR1763E的干地操控性能和抗湿滑性能良好,是动态性能最接近SBR1712的环保型橡胶,SBR1778E和SBR1723具备最低的滚动阻力和抗湿滑性能。

微波修饰工艺对磁性丁苯橡胶Payne效应及其性能的影响

为解决磁性丁苯橡胶(SBR)界面问题,对锶铁氧体(SrM)表面进行微波辅助原位修饰,通过改变微波处理工艺条件制备不同的SrM/SBR共混物,研究共混物的Payne效应与磁性SBR的拉伸性能和阻尼性能的关系。结果表明:通过改变微波处理工艺条件可以调控SrM/SBR共混物中铁氧体表面结合橡胶含量,过长的微波处理时间或过大的微波处理功率都会导致SrM/SBR共混物的结合橡胶含量下降;SrM/SBR共混物的Payne效应与其结合橡胶含量和SrM/SBR混炼胶的F_(max)具有较好的相关性,并且与SrM/SBR硫化胶的拉伸强度和阻尼性能的变化趋势基本吻合;微波处理功率为800 W、微波处理时间为6 min时制备的磁性SBR具有最佳的阻尼性能和较大的拉伸强度,相对于未经微波处理的磁性SBR,其损耗因子-温度曲线面积增大7.3%。

硅烷偶联剂Si69对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究了硅烷偶联剂Si69含量对于白炭黑填充溶聚丁苯橡胶性能的影响，当Si69含量达到3．5Phr时其综合性能达到最佳。本工作测量了混炼胶的结合胶含量和硫化胶的交联密度的大小；通过对未硫化胶以及硫化胶的弹性模量G’0.56％与G’0.56％～G’100％的分析，可以得知硅烷偶联剂Si69改性的SSBR的Payne效应降低。

混炼温度对橡胶垫板性能的影响

通过对橡胶垫板混炼胶的结合胶含量、门尼黏度及橡胶垫板硬度、拉伸强度、拉断伸长率等材料性能进行测试分析,研究了混炼温度对橡胶垫板性能的影响规律。结果表明:随着混炼温度升高,橡胶垫板混炼胶的结合胶含量先逐渐升高后趋于稳定,门尼黏度逐渐降低;橡胶垫板收缩率显著降低,外观合格率显著升高;橡胶垫板的硬度变化很小,200%定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率先增大后减小,均在100℃达到最大值;阿克隆磨耗和动静刚度比先减小后增大,均在100℃达到最小值;工作电阻逐渐升高,超过100℃后趋于稳定。橡胶垫板混炼胶的最佳混炼温度为100℃。

羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的红外光谱测定法

本文介绍了用红外光谱法测定羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的方法，通过该方法分别选择１４９５ｃｍ^（－１）作为苯乙烯的芳烃Ｃ＝Ｃ伸缩振动特征吸收带和９７０ｃｍ^（－１）作为丁二烯的反式Ｃ＝Ｃ非平面摇摆振动特征吸收带。结果求得直线回归方程，相关系数，相对标准偏差，精度范围等。本方法简单、快速、选择生强，已成功地应用于羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的测定。

红外光谱法测定丁腈橡胶中的结合丙烯腈含量

本文采用红外光谱法测定丁腈橡胶(NBR)中的结合丙烯腈含量,确定了样品前处理条件,通过凯氏定氮法确定7个代用标准胶中结合丙烯腈含量的标准值,得出了结合丙烯腈含量的定量计算公式,测试结果与元素分析法进行了对比。

炭黑活性的测试方法研究

研究几种牌号炭黑活性的测试方法。结果表明:对于炭黑N326,N134,N115,N220和N234,相对活性、红外光谱、结合胶含量和物理性能4种方法测试的炭黑活性具有高度一致性。相对活性大的炭黑,红外光谱活性基团吸收峰明显,其胶料结合胶含量大,物理性能和耐磨性能好。建议有条件的企业测试炭黑的相对活性和红外光谱,条件有限的企业测试结合胶含量。

衰减全反射-傅里叶红外光谱法测试丁腈橡胶的丙烯腈含量

采用衰减全反射(ATR)-傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测试丁腈橡胶(NBR)的结合丙烯腈含量,并以燃烧法测得的结合丙烯腈含量为标准值,绘制FTIR谱特征峰吸光度比值与NBR中结合丙烯腈含量的标准工作曲线。结果表明,FTIR谱中波数为2 240和1 440 cm^(-1)处的特征峰的吸光度比值(A_(2240)/A_(1440))与NBR中结合丙烯腈含量具有很好的线性关系,根据FTIR谱的A_(2240)/A_(1440)可以计算得到NBR中结合丙烯腈含量。ATR-FTIR法操作简单快捷,测试结果与燃烧法测试结果的误差不大于1.3%,准确度高。

丁腈橡胶低温性能的影响因素研究

研究丁腈橡胶(NBR)低温性能的影响因素。分别考察了NBR结合丙烯腈含量、增塑剂品种、炭黑品种、硫化体系对NBR胶料3种低温性能技术指标[脆性温度、玻璃化转变温度(Tg)、低温回缩10%对应的温度(TR10)]的影响。结果表明:NBR的结合丙烯腈含量是影响NBR胶料低温性能的主要因素,其次是增塑剂品种和硫化体系;并用低结合丙烯腈含量NBR可以改善胶管类产品的低温性能,但不能改善密封橡胶制品的低温密封性能;炭黑品种对NBR胶料Tg和TR10的影响很小,但对脆性温度影响较明显。