高耐寒性丁腈橡胶胶料的研制.pdfVIP

2006年 徐江 高耐寒性丁腈橡胶胶料的研制 245 高耐寒性丁腈橡胶胶料的研制 徐江1．滑向前1。张涛2 (1．西北橡胶塑料研究设计院；2．西北橡胶总厂，陕西咸阳712023) 摘要：本文针对通用耐油胶料的耐低温性能，以兰化丁腈橡胶为主体材料，通过对配合体系的研究与优化， 研制开发了所有配合剂均为国产的具有高耐寒性、优良耐油性能的高分子弹性体材料，其基本性能可以达到： 脆性温度为一70℃，压缩耐寒系数在一50℃条件下为0．50和一55℃条件下为0．35，邵尔A硬度为70。 关键词：丁腈橡胶；脆性温度；耐寒系数；耐寒性}耐油性 一直以来，耐油弹性体都存在着耐寒性能与 的可选性和应用性，目前这类弹性体材料市面尚 耐油性能的平衡问题，即在不损失耐油性能的前 不多见，所以研制开发的必要性很强。 提下，怎样使胶料具有优异的耐寒性能，这也是多 1试验 年来一直困扰科技工作者的一个技术难题。传统 的耐寒性耐油弹性体大多采用低温性能较好，耐 1．1主要原材料 油性能优异的低丙烯腈含量的丁腈橡胶作为主体 丁腈橡胶(NBR)，1704，兰化产；氯醚橡胶 材料，其耐寒性能以丁腈一18为例，在一55℃下 (CO)，二元共聚C一55；三元共聚，T一50，武汉 压缩耐寒系数为0．1左右，说明硫化胶在一55℃产；顺丁橡胶(BR)，9000，上海产；专用增塑剂， 的高寒环境下其低温弹性通常要损失90％左右， GL一8，宁波产，其余配合剂均为市售原材料。 密封性能已经严重损失。随着科学技术日新月异 1．2试验设备 的发展，对这类弹性体提出了更为苛刻的性能要 XK一160开炼机，湛江产；50t平板硫化机， 求，现有的传统胶料已不能满足工业、农业和军事 上海产；2500N拉力机，德国产；XGY型硫化橡胶 行业对其提出的性能要求。耐油胶料的耐低温性 脆化温度试验仪，天津产；橡胶压缩耐寒试验机， 能通常采用加入大量的耐寒性增塑剂和提高胶料 天津产。 含胶率来实现，这样使得胶料的硬度等级受到很 1．3性能测试 大限制(邵尔A硬度50左右)，在需要承受较大 各项性能均按照现行国家橡胶行业测试标准 密封压力的情况下就显现出性能上的明显不足。 执行。 加工生产具有高耐寒性能，可在一50～一55℃的 2结果与讨论 低温环境下进行高压密封作业，同时还具有良好 耐油性能的耐油性弹性体还是比较困难。在种类 2．1生胶体系的优化选择 繁多的耐油弹性体材料中，选用橡胶大分子中聚 据资料介绍，由于共聚型氯醚橡胶中大分子 醚链为主链、氯甲基为侧链氯醚橡胶和具有一定 聚醚主链、氯甲基侧链特有的大分子结构，赋予胶 的耐低温性能，对石油类等非极性油具有显著耐 料耐油和耐寒两个矛盾特性优异的平衡性[1]。丁 性的丁腈橡胶为生胶基础材料通过对配合体系深 腈橡胶分子链中丁二烯主链赋予了大分子的柔顺 入的研究。希望能立足于使用国产通用材料，研 性，使其具有一定的耐低温性和机械弹性，而强极 制开发一种硬度等级在70～75度(邵尔A)，脆性性的丙烯腈侧链，使其分子链内旋转势垒增大、玻 温度可达到一70℃，一55℃压缩耐寒系数能达到璃化温度升高、耐寒性降低，却具有了显著的耐油 0．35以上不受进口原材料限制，成本较低，具有 性。顺丁橡胶耐低温性能和机械弹性特别好，因 高耐寒性的耐油弹性体材料，来满足在高寒环境 其没有极性基团所以不耐油。综合考虑这3种生 下，工业、农业及军工行业对耐油性弹性体材料的 胶各自的特征和各自的优势，在生胶的选择上除 耐低温性能要求，扩大耐油弹性体在高寒环境下