改性酚醛-丁腈橡胶胶黏剂的研制与应用

应用改性酚醛树脂MPFR(modified phenol-formaldehyde resin)、丁腈橡胶(NBR)与相关助剂复配,通过在甲基异丁基甲酮MIBK(methyl isobutyl ketone)中溶解、混合分散、过滤等工艺过程,制备出改性酚醛-丁腈橡胶胶黏剂MP-NBRA(modified phenolic-butyronitrile rubber adhesive)。结果表明,研制的MP-NBRA能够粘结45#碳钢与不同氰基含量丁腈橡胶的硫化制品,试件破坏全部为橡胶内聚破坏。当MP-NBRA中添加5%硅烷偶联剂KH560时,剥离强度有明显提高。

丁腈橡胶加氢工艺发展

丁腈橡胶(NBR)为一种合成橡胶,由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得,其具有优良的耐油性、耐磨性和气密性。由于NBR中有易老化的不饱和键C=C使得NBR在物理性质、化学性质、机械强度方面有着一定的缺陷。而通过对NBR的加氢得到HNBR,其抗氧化性、热稳定性及耐溶剂性、耐候性、耐腐蚀性等性能均可得到明显提升,优良的性质使得HNBR在汽车和航天器的输油管道、石油钻探套管等特殊零部件中均有应用。

NBR/CSM并用比对共混胶耐热耐油性能的影响

研究了NBR/CSM并用比对共混胶硫化性能、力学性能、耐热老化性能和耐油性能的影响,并采用了扫描电镜分析方法表征共混胶浸油前后的结构。结果表明,随NBR用量的增加,共混胶的硫化效率提高,加工安全性能增强,耐油性能有所上升,但其耐热性能有所下降。当NBR/CSM并用比为60/40时,通过力学性能可知,共混胶中两相结构发生相反转。综合其性能,当NBR/CSM并用比为60/40时,共混胶具有最佳的耐热耐油性能,浸油后的抗拉强度保持率达到69%,断裂伸长率保持率达到86%,质量变化率为10%,体积变化率为15%。

NBR耐变压器油胶料的研制

针对变压器用胶料硫化胶性能不稳定、耐45#变压器油性能不达标及混炼胶料不能满足后续压出工艺生产要求等问题,研制了一种以软丁腈N41为主体材料,采用AB型并用促进剂、4010NA为防老剂、结构度较高的N539碳黑为补强填充剂的耐45#变压器油的压出胶料新配方。实验表明:新配方体系硫化起步快,硫化胶的抗张强度、断裂伸长率均获得显著的提高,避免了制品硫化后出现的针眼现象;同时压出速度加快,压出制品膨胀率降低、性能优良。产品具有优异的抗热老化、抗龟裂老化性能和耐45#变压器油性能。

ANPyO/NBR的热分解动力学及热安全性研究

为研究2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)与丁腈橡胶(NBR)造型粉的热安全性,通过水悬浮溶解蒸馏法将ANPyO制成ANPyO/NBR造型粉,运用热重和差示扫描量热法(TG-DSC)分析仪研究ANPyO/NBR的热分解反应行为,采用Kissinger法、Ozawa法和多种积分法计算热分解动力学参数,得到ANPyO/NBR自加速分解温度、热点火温度、热爆炸临界温度,并计算获得半径为1m的球形ANPyO/NBR样品在不同超临界环境温度下的延滞期。结果表明:造型粉ANPyO/NBR有良好的耐热性能,热安全性较高;环境温度对ANPyO/NBR造型粉热安全性起着决定性作用。

硅烷偶联剂和马来酸酐对NBR/RHA复合涂层结构与性能的影响

以农业废弃物——谷壳灰(RHA)为填料,采用液态共混工艺(即将有机溶剂溶解的NBR生胶、改性谷壳灰和其他助剂混合形成混合胶液)制备了NBR/RHA复合涂层。用硅烷偶联剂Si69、KH550、KH560和马来酸酐(MAH)对谷壳灰进行改性,并研究了上述改性剂对谷壳灰分散性、结合胶以及NBR/RHA复合涂层结构和性能的影响。结果表明,在4种改性剂中,Si69的改性效果最好,经Si69改性后谷壳灰的分散性、谷壳灰与NBR相的界面作用,NBR/RHA复合涂层的力学性能、耐流体性能均最佳。

生胶及增塑体系变化对NBR耐油耐寒力学性能的影响

本文通过改变增塑体系和并用NV7030橡塑合金,考察NBR体系硫化胶耐油、耐寒以及力学性能的影响。研究表明,增塑剂DOS和DOA并用后硫化胶的各项性能要稍优于单一增塑剂,且耐寒性能优异;并用橡塑合金后,力学性能出现下降,但常温耐油性能变化不明显,耐寒性能稍有下降,但仍具有应用价值。

DCP用量及变速拉伸对NBR硫化胶性能的影响

探究了NBR硫化胶在DCP/TAIC过氧化物硫化体系及变速拉伸双变量的影响下,硫化胶大分子链及交联网络的应力松弛状态对硫化胶力学性能的影响。研究表明,在不同拉伸速度拉伸过程中,随拉伸速度增加,硫化胶力学松弛性能减弱,导致硫化胶力学性能增强;DCP/TAIC用量增加使得C—C交联键数量增多,增强了橡胶分子链间相互作用力,松弛过程变得困难,硫化胶力学性能增强;增加拉伸速度和增加DCP用量对胶料的拉伸力学性能有相同效果。

DCP硫化NBR/PVC共混胶压缩永久变形性能的研究

对比丁腈橡胶(NBR)与聚氯乙烯(PVC)橡塑共混胶(以下简称NBR/PVC)在DCP硫化体系中,分别以单纯DCP、DCP与硫磺并用、DCP与三烯丙基异氰酸酯(TAIC)并用作为硫化体系的结果,分析了压缩永久变形性能随硫化体系变化而变化的规律,硫化性能与压缩永久变形性能之间的关系。结果表明:DCP单独硫化NBR/PVC时,DCP用量较大,NBR/PVC压缩永久变形性能较差,最小值为41.9%;DCP与硫磺并用时,硫磺参与聚合物自由基反应,提高硫化速度,并使交联效率提高,NBR/PVC压缩永久变形性能优良,DCP 4.5份和硫磺1.0份配合,NBR/PVC压缩永久变形最小为22.0%;DCP与TAIC并用时,有效降低了NBR/PVC压缩永久变形,TAIC用量的增加对NBR/PVC压缩永久变形性能影响较小,当TAIC用量为1.0份时,NBR/PVC压缩永久变形最小为28.9%。

硫化体系对NBR/橡塑合金复合材料性能的影响

本文考察了硫化体系对于NBR/橡塑合金共混硫化胶耐寒性以及耐介质性能的影响。研究表明,采用硫黄硫化体系,硫化胶的力学性能优良但是耐寒性耐介质性能较差;使用DCP硫化体系,硫化胶的耐寒性、耐介质性能优良,但是硫化胶的力学性能不佳;使用DCP和硫黄复合硫化体系既可以保证硫化胶力学性能优良,又可以保证硫化胶具有良好的耐寒、耐介质性能。

用植物油类增塑剂替代NBR胶料中的邻苯二甲酸酯

比较了新型无邻苯二甲酸酯丁腈橡胶(NBR)胶料与传统邻苯二甲酸酯NBR胶料的硫化特性、老化前后的各项物理性能,以及在不同介质中的抗耐性。结果表明:植物油类增塑剂Pionier TP 130 B是各种NBR胶料中邻苯二甲酸酯的合适替代品,还具有改善NBR加工性能和耐老化性能的潜力。

基于汽油发动机热环境NBR复合垫片应用扭矩衰减研究

丁腈橡胶(NBR)复合垫片具有良好的密封性能,在发动机油路及水路中应用广泛。NBR复合垫片在应用过程中存在紧固结构扭矩衰减的问题。文章通过研究发动机热环境,并设计验证试验,探讨了NBR复合垫片在应用过程中扭矩衰减的机理,通过优化NBR复合垫片的参数,消除了扭矩衰减,对NBR复合垫片在发动机上的应用具有指导意义。

还原氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

采用水合肼还原氧化石墨烯(GO)制备了还原氧化石墨烯(RGO),以RGO作为分散介质加入到天然橡胶(NR)和丁腈橡胶(NBR)基体中,通过乳液共混法制备了RGO/NR-NBR复合材料。采用FTIR、Raman、XRD及SEM等手段表征了RGO的结构和形貌,测试结果表明,水合肼还原GO效果较好,基本除去含氧官能团,同时RGO还保留了GO的片层结构。RGO/NR-NBR复合材料的SEM测试结果显示,纳米尺寸的RGO均匀分散在橡胶基体中,且复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加。RGO/NR-NBR复合材料的硫化性能测试结果表明,随RGO的含量增加,复合材料的交联密度、最大扭矩及扭矩差均增大。RGO/NR-NBR复合材料的力学性能随RGO含量的增加而提高,当RGO含量为3.0%时,材料的拉伸强度、100%定伸强度和邵氏硬度分别提高了65.7%、90.3%和21.1%,断裂伸长率降低了13.1%。

分子模拟纳米ZnO/丁腈橡胶复合材料的摩擦学行为

采用分子模拟的方法研究了纳米ZnO/丁腈橡胶(NBR)复合材料的摩擦学行为,考察了纳米ZnO/NBR复合材料的回转半径、原子相对浓度和剪切行为,探讨了纳米ZnO/NBR复合材料摩擦学行为的微观机制。结果表明:与纯NBR材料相比,纳米ZnO/NBR复合材料具有更小的回转半径,橡胶分子链的柔顺性下降;与纳米ZnO/NBR复合材料相比,纯NBR材料摩擦界面具有更高的原子相对浓度,纯NBR材料上下摩擦表面的原子浓度峰值比纳米ZnO/NBR复合材料分别高了6.4%和4.3%。说明纳米ZnO的存在提高了纳米ZnO/NBR复合材料分子链的刚性,减小了能量耗散,从而改善了纳米ZnO/NBR复合材料的摩擦性能。

碳纳米管对丁腈橡胶O型密封圈力学及其热稳定性能的影响

为了研究碳纳米管(CNT)对丁腈橡胶(NBR)O型密封圈的力学及热稳定性能补强机制,利用机械共混法和热压成型法制备了1%CNT/NBR(CNT质量比)和2%CNT/NBR复合材料的O型密封圈,在表征CNT/NBR复合材料的截面SEM、EDS和FTIR基础上,测试了CNT/NBR复合材料O型密封圈的力学性能、热稳定性能和老化性能。研究结果表明,随着CNT含量的增加,CNT/NBR复合材质O型密封圈的弹性模量增大,刚性增强。1%CNT/NBR材质O型密封圈由于C−O键的形成,使其拉伸强度达到12.6 MPa。CNT在NBR基体中含量的增加可以提高CNT/NBR复合材质O型密封圈的热稳定性,2%CNT/NBR的相转变温度达到297℃。1%CNT/NBR复合材料具有优异的抗老化特性归因于CNT使NBR基体产生C≡N三键官能团。高性能CNT/NBR复合材料O型密封圈在航空密封件领域有一定的应用价值。

改性丁腈型密封胶的研究

以丁腈橡胶(NBR)为主粘料,并配合氯化聚乙烯橡胶(CM)、填料、酚醛树脂、白炭黑、混合溶剂等制成改性丁腈型密封胶。研究了不同牌号NBR、NBR与CM的相容性及配合比、酚醛树脂用量、不同填料及用量、白炭黑用量等对密封胶性能的影响。结果表明,采用mNBR/mCM=70/30、高岭土30份、酚醛树脂(SP-12)25份、白炭黑和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)各1份,制得的改性丁腈型密封胶综合性能优异。

重质粒子/NBR-PVC微孔阻尼复合材料的制备及其隔声性能

为了制备一种轻质高效的隔声材料,本研究以丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)共混为主体材料,采用一步模压发泡工艺制备了重质粒子(HMP)/NBR-PVC微孔阻尼复合材料。通过SEM、动态力学分析和声阻抗管测试探究了橡塑比对HMP/NBR-PVC复合材料泡孔结构、阻尼性能和隔声性能等方面的影响,并进一步对其隔声机制进行了分析。研究结果表明:微孔结构的存在增加了声能量在材料内部传播过程中的衰减,提高了HMP/NBR-PVC复合材料的隔声性能。NBR与PVC质量比为50∶50的HMP/NBR-PVC微孔阻尼复合材料具有良好的泡孔结构、力学性能和阻尼性能,其隔声指数高达28.1dB。这种质轻、质软且易加工的橡塑微孔阻尼复合材料对新型隔声材料开发与应用具有一定的指导意义。