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工業增壓泵橡膠軟接頭:耐油耐低溫膠料性能的

作者:上海松夏減震器有限公司 日期:2017-11-24 來源:橡膠接頭廠家

  1. 概述

  橡膠的耐寒性,可定義為在規定的低溫下保持其彈性和正常工作的能力。許多橡膠制品經常要在較低的環境溫度下進行工作,硫化膠在低溫下,由于松弛過程急劇減慢,硬度、模量和分子內摩擦增大,彈性顯著降低,致使橡膠制品的工作能力下降,.別是在動態條件下尤為突出。

铁算算盘4887   橡膠的耐油性,是指硫化膠抗油類作用的能力。當橡膠制品與各種油液長時期接觸時,油液能滲透到橡膠中,使之膨脹或體積增大;另一方面,油類介質可以從硫化膠中抽出可溶性的配合劑(如增塑劑等),導致硫化膠收縮或體積減小。這是一個動態平衡過程:如果溶脹導致的體積變化大于收縮導致的體積變化,則呈現膨脹;反之則收縮。通常溶脹隨硫化膠與油液接觸時間的增加而增大,直到油液不再被吸收為止,而后體積膨脹保持穩定,即達到平衡溶脹。

  橡膠的耐寒性與耐油性有密切的關系。例如丁腈橡膠隨丙烯腈含量增加,其耐油性提高,但耐寒性卻會降低。通常橡膠中的.性強的組分含量越多,則分子間的作用力越大,耐油性越好,但耐寒性、彈性卻越低。因此,用于低溫下耐寒橡膠耐油性往往不好,耐寒性.好的VMQ(甲基乙烯基硅橡膠)耐油性較差;而耐寒性較差的氟橡膠(FKM)耐油性.好。

  本文以丁腈橡膠為主要生膠,系統研究了膠料配方中的不同丙烯腈含量的生膠體系、填充體系、增塑體系和硫化體系對膠料耐油耐低溫性能的影響,得出了影響NBR膠料的耐油耐低溫性能的一些規律,本文同時研究了丁腈橡膠并用順丁橡膠的耐油耐低溫性能,通過試驗曲線得出.佳的耐油耐低溫性能的一些配方設計規律。需要注意的是,本研究僅針對耐油溶劑為89D油脂所得出的相應規律,使用其他溶劑可能會有不同差別。

  2. 試驗部分:

铁算算盘4887   2.1 原材料及儀器

铁算算盘4887   丁腈橡膠(不同丙烯腈含量),臺灣南帝;順丁橡膠(9000),北京燕山石化;其余助劑均為國產工業級。

  YH33-50型50噸四柱油壓機,江西萍鄉無線電專用設備廠產品;X(S)K-160型開煉機,上海橡膠機械廠產品; CSS-55300型電子萬能拉力機,美國TMS公司產品;LX-A型硬度計江都市真威試驗機械有限責任公司;UR 2010型無轉子硫化儀,臺灣育肯科技股份有限公司產品;橡膠壓縮耐寒試驗機(XDY型)天津市材料試驗機廠 2.2 測試方法

  耐油性試驗采用89D油脂,測試條件為70℃×24h,測試膠料耐油后的質量保持率。壓縮耐寒系數使用的低溫條件為:-50℃,其余膠料性能測試方法均按照.有關標準進行。

铁算算盘4887   2.3 試驗工藝

  2.3.1 膠料的混煉工藝

  配合各種材料,在開煉機上混煉。加料順序為:

铁算算盘4887   生膠 硫黃、炭黑及其它助劑 其余硫化劑 薄通 下片。混煉溫度為40℃至50℃,時間為30分鐘;硫化試片測試。 2.3.2 試驗配方

铁算算盘4887   丁腈橡膠配方:NBR(不同丙烯腈含量)100份;氧化鋅 5份;硬脂酸 1份;防老劑 4份;炭黑 30份;軟化劑 20份;硫化劑 2.0份;促進劑 3.5份;合計 165.5份

铁算算盘4887   丁腈橡膠與順定橡膠并用膠料配方:NBR(1965) 變量;順丁橡膠(9000)變量;氧化鋅 5份;硬脂酸 1.5份;防老劑 4份;炭黑 30份;軟化劑 20份;硫化劑 2.0份;促進劑 2.0份;合計166份

  硫化試樣制備:

  混煉膠經停放8h后在平板硫化機上硫化,硫化條件為150℃×t90

铁算算盘4887   3. 結果與討論:

铁算算盘4887   3.1 不同丙烯腈含量的生膠體系對耐油耐低溫性能的影響:

铁算算盘4887   本試驗使用5種不同的丙烯腈含量的丁腈橡膠進行耐油耐低溫性能試驗試驗,試驗結果如圖1所示。

  

  從圖1可以看出,隨著丙烯腈的含量增加,膠料的耐油質量保持率逐漸提高,而膠料的耐寒壓縮系數卻逐漸降低,也就是說,丁腈橡膠隨著丙烯腈含量的增加,耐油性逐漸提高,而膠料的耐寒性卻逐漸降低,并同時通過試驗曲線交叉點可以得出.佳的耐油耐低溫時,膠料的丙烯腈含量約為23%。

  3.2不同硫化體系對膠料耐油耐低溫性能的影響:

  本試驗采用丙烯腈含量為19%的丁腈橡膠,進行硫化體系對耐油耐低溫性能的試驗研究,使用了五種不同的硫化體系:硫黃硫化體系、低硫高促體系、硫載體硫化體系、過氧化物硫化 體系、硫黃及過氧化物復合硫化體系進行膠料的耐油耐低溫試驗,并根據結果作出了膠料的不同硫化體系對膠料耐油耐低溫性能的影響曲線如圖2所示,從圖2可以看出,五種不同的硫化體系,其對耐油耐低溫性能影響基本一致,其中的過氧化物硫化體系,不僅耐油性能.高,其耐低溫性能在五種硫化體系種也顯示了.好的性能結果。

  

铁算算盘4887   本試驗采用5種(DBP、DOP、DOS、TP-95、TCP)不同的增塑劑,考察對膠料耐油耐低溫性能的影響,試驗結果如圖3所示,從圖3可以看出,其耐油耐低溫性能.好的增塑劑為DOS,而DBP和TCP兩種增塑劑對膠料的耐油和耐低溫性能均表現不佳,而增塑劑TP-95耐寒性能表現較好,但是其耐油性能卻表現不佳。

铁算算盘4887   3.4 不同的填充體系對膠料耐油耐低溫性能的影響:

铁算算盘4887   本試驗研究,采用了五種不同的炭黑(N110、N330、N550、N770、N990),研究了不同的填充體系對橡膠耐油耐寒性能的影響可以,結果如圖4所示。

  

  從圖4可以看出,炭黑粒徑越小結構越高,炭黑的補強性能越強時,其耐油性逐漸提高,而耐寒性卻逐漸有所降低,但是,從圖4也可以看出,不同的炭黑對膠料的耐油和耐低溫性能影響較小,只是通過試驗曲線放大了這種變化的趨勢。 3.5不同的生膠并用體系對膠料耐油耐低溫性能的影響:

铁算算盘4887   本研究采用丙烯腈含量為19%的丁腈橡膠1965,進行生膠并用體系對膠料耐油耐低溫性能的研究,使用順丁橡膠9000作為并用膠種進行試驗研究,按照五種配比進行了耐油和耐低溫性能的研究,結果如圖5所示。

  

铁算算盘4887   從圖5可以看出,隨著丁腈橡膠并用順丁橡膠并用量的增加,其耐油性能逐漸降低,而耐寒性能逐漸升高,針對本試驗的耐油和耐低溫試驗條件,可以看出,生膠并用.佳配比為:NBR/BR=80/20,但是,通過對試驗數據的分析,還可以發現,隨著并用順丁橡膠量的增加,其壓縮耐寒系數增加的幅度并不大,說明,隨著并用順丁橡膠后,膠料的耐低溫性能提高的并沒有想象中的那么明顯,這是值得大家注意的一點,分析原因為:順丁橡膠在-50℃下雖然離膠料的玻璃化轉變溫度還較遠,但是,其膠料的低溫結晶現象發生較為明顯,從而導致并用后的膠料壓縮耐寒系數升高的并不大。

  6.結論:

  1. 隨著丙烯腈的含量增加,膠料的耐油質量保持率逐漸提高,而膠料的耐寒壓縮系數卻逐漸

  降低,.佳的耐油耐低溫時,膠料的丙烯腈含量約為23%。

铁算算盘4887   2. 五種不同的硫化體系,其對耐油耐低溫性能影響基本一致,其中的過氧化物硫化體系,不

铁算算盘4887   僅耐油性能.高,其耐低溫性能在五種硫化體系種也顯示了.好的性能。 3. 耐油耐低溫性能.好的增塑劑為DOS。

铁算算盘4887   4. 炭黑粒徑越小結構越高,炭黑的補強性能越強時,其耐油性略有提高,而耐寒性卻略有降

  低。

铁算算盘4887   5. 隨著丁腈橡膠并用順丁橡膠并用量的增加,其耐油性能逐漸降低,而耐寒性能逐漸升高,

铁算算盘4887   生膠并用.佳配比為:NBR/BR=80/20。

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