磨粒尺寸对往复密封用HNBR摩擦学性能的影响

为探究油润滑条件下磨粒尺寸对氢化丁腈橡胶摩擦性能的影响,使用UMT摩擦磨损试验机开展了高速往复摩擦试验.试验前对磨粒进行能谱分析并使用激光粒度分布仪统计其粒度分布.试验后使用白光干涉仪、扫描电镜对HNBR(氢化丁腈橡胶)磨损形貌进行表征,为磨粒磨损机理的分析提供了支撑.磨损区域EDS(能量色散X射线谱仪)结果表明,各尺寸磨粒在HNBR表面不同程度的影响摩擦化学反应.磨损形貌表明磨粒在300目和150目之间存在由滚动向滑动转变的临界尺寸.在摩擦力位移曲线中发现每个往复周期内都存在2个大小不一的波峰,对其积分可得往复过程摩擦做功差,波峰差体现往复不平稳性.根据摩擦系数时变曲线将摩擦过程分为非稳态、稳态阶段.在摩擦非稳态阶段,磨粒使摩擦功往复差值增大.磨粒尺寸越大,往复摩擦做功差值也越大,趋于平稳越慢.在摩擦稳态阶段,与纯润滑组相比,滑动磨粒增大往复摩擦做功差值,滚动磨粒减小往复摩擦做功差值.滚动磨粒尺寸越大,往复摩擦做功差值越小.

HZMMA离子聚合物增强HNBR及其在超临界CO_(2)介质中的耐腐蚀性能

以单甲基丙烯酸锌(HZMMA)为原料,制备了新型氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,通过透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了HZMMA随硫化时间的形貌演变和结构变化,发现反应型增强剂HZMMA的针状或带状晶体在硫化过程中迅速消失,生成的离子聚合物团簇分布在HNBR基体中。相比于喷雾炭黑(CB)复合HNBR,HZMMA增强的HNBR表现出显著的交联自增强作用,交联密度、拉伸强度和硬度均得到提高,同时保持了较高的断裂伸长率。此外,HZMMA增强的HNBR在超临界CO_(2)介质中也表现出良好的耐腐蚀性能。这些结果为制备高耐超临界CO_(2)腐蚀性能的HNBR复合材料提供了新途径。

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。

Ricon154DA对变压器设备密封用HNBR胶料的性能影响

研究了Ricon154DA对过氧化二异丙苯(DCP)硫化的氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料的性能影响。研究发现,当DCP用量为3份、Ricon154DA用量为1.5份时,可以获得性能优异的HNBR胶料,其硫化胶具有优良的物理机械性能、耐高温老化性能、抗压缩永久变形性能、耐变压器油性能、耐臭氧老化性能和耐低温性能,满足变压器设备密封的使用要求。

过氧化物硫化HNBR三元共聚物胶料的动态力学性能

HNBR是一种特殊弹性体,用于汽车、工业和石油天然气等高要求场合。本文评估的三元共聚物类型特别针对改善低温性能,以及在较低的使用温度下提高弹性的能力。本文提出了一种应用这类材料的新型三元共聚物实验设计方法(DOE)。

过氧化物硫化HNBR胶料的力学性能和动态性能

氢化丁腈橡胶(HNBR)是一种特种弹性体,应用于有苛刻要求的汽车、工业、石油和天然气行业。HNBR除了具有高力学强度外,还兼有非常好的耐热性、耐油性和耐磨性,以及优良的动态性能和压缩永久变形性能。HNBR硫化胶的典型力学性能包括从Shore A硬度50到Shore D 70;拉伸强度15~45MPa拉断伸长率50%~500%;100%定伸应力3~20MPa;150℃×70h压缩永久变形约为20%。

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。

HNBR橡胶在低硫油中的长期老化行为研究

氢化丁腈橡胶(HNBR)是一类重要的弹性体,通常用于石油和天然气生产设备,尤其是弹性体密封圈和密封元件.这些密封元件通常要经受高压(约高达100MPa)下多种井筒流体、各种化学品和约160℃高温等环境.在水下石油或天然气生产设备中,不是所有的密封元件组件都能回收,因此需要这些密封材料保持其性能,并在长时间甚至30年内维持良好的密封性.此外,在实践中经常会遇到油气系统中的暂时断流或冷循环设备温度下降.因此,密封材料必须具有一定程度的抗老化性并保持其弹性,以满足流体关闭和恢复期间流动条件和温度的变化.这对于一次性安装的弹性体密封件而言尤为重要.因此,了解HNBR材料在油气介质中的老化特性并预测其寿命和性能对该行业至关重要.

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。

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。

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。

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。

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.

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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 。