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1、丁腈橡胶／三元尼龙共混体系的研究橡胶工业1992年第39卷丁腈橡胶/三元尼龙共混体系的研究]一7【(广州机床研究所,51O7O1)…5106171j2多(广州市密封件厂.0)U(/7.摘要舟绍了丁脯擞腔(NBR)/三元尼龙(尼龙6/尼龙一66/g龙一1010)~体系的制备及理论依据.结果表明,该共混体系采用二阶共棍法混炼较好.NBR,三元尼龙的共棍温度为160C左右}三元尼龙最佳用量为20~30伢t共混体系的硫化剂选用过氧化物DCP+促进剂HVA较好,朴强荆可选用混气擞黑或高酎唐擞黑或二者井用体系.NBR/j)[庀啦摹混体摹已.用于翩做Y型密封圈,
2、使用寿命达It车同类产品水平关蕾调:丁腈橡腔/尼龙共棍,丁睛擞腔.尼尤1前言国外Coran?A?yC最先对丁腈橡胶(NBR)/尼龙共混体系进行了研究,并指出它很有希望代替目前制造耐高温,耐油,耐高压制品的昂贵特种材料.而国内也有人对NBR/三元尼龙(尼龙一6/尼龙一66/尼龙一1010)共混体系进行过探i寸【.3_.本文是在前人工作的基础上,对NBR/三元尼龙共混体系的共混工艺和尼龙及其用量,硫化体系,补强体系等因素对共混体系性能的影响,作了较全面的研究.并通过微观形态的分析,试图建立微区结构与物性的关系,为进一步的探索打下基础.2试验2.1原材料
3、NBR:NBR一26,兰州化学工业公司产;三元尼龙:尼龙一6/尼龙一66/尼龙一1010一lO/2O/70,熔点155～165~C,上海赛璐珞厂产}促进剂HVA:N,N一间苯基撑双马来酰亚胺,大连轻工研究所产;交联剂齐聚酯(12一I):四甲基丙烯酸双丙三醇邻苯二甲酸酯,西北橡胶工业研究所产;促进剂DTDM:河南新乡化工研究所收稿日期:19920521产.一2.2共混体系的制备在6英寸的高温炼胶机上熔融三元尼龙至塑化均匀.然后加入掺有触媒的NBR,使之与三元尼龙混合均匀(薄片显透明);下片冷却后,再熔融返炼12min,以保证混合体系均匀分散.最后下片
4、到低温炼胶机上加入其它配合剂,其混炼工艺与一般NBR相同,要注意的是:在高温炼胶机上混合时,堆积胶要尽量地少,以免尼龙冷却结晶.3结粟与讨论3.1共混工艺对共混体系的影响NBR,三元尼龙共混不能满足热力学相容条件,因此,NBR/三元尼龙共混体系要获得较好的分散,则只能依靠适宜的共混工艺(共混工艺直接影响NBR/三元尼龙共混体系相畴尺寸及分布,从而影响其性能).3.1.1共混量度Noel和Camey『'指出,并用组分的熔融粘度在混合时应相近.在加工性能测定仪上测试NBR,三元尼龙的缸体应力与温度变化的数据表明:NBR的缸体应力随温度的升高而变化不第l
5、2期曾广礼等.丁腈橡胶/三元尼龙共混体系的研究大,而三元尼龙的缸体应力随温度升高而大幅度下降,在150℃左右,NBR与三元尼龙的粘度(粘度正比于测得的缸体应力)较为相近而NBR/三元尼龙共混体系在不同共混温度下测得的电镜照片表明,共混温度为160"C的共混体系NBR,三元尼龙两相分散状态较好:尼龙相形成较小的粒子.且尺寸分布较集中,这样的共混体系分散面积大,界面粘接好,应力易传递分散,有利于提高产品的动态性能].所以,NBR/三元尼龙共混体系的共混温度取160~C左右为好.3.1.2共混方法本文研究了两种机械共混方法:直接共混法和二阶共混法].直接
6、共混法就是NBR/三元尼龙按实用配方比在高温炼胶机共混,冷却后在常温炼胶机上进行其余配料混炼}二阶共混法是NBR/三元尼龙按1z1配比在高温炼胶机上共混.然后在常温炼胶机上加入其余橡胶稀释至预定配比,制成所需混炼胶.表l列出了两种共混法制得的NBR/三元尼龙共混体系衰1共涅方法对NBR/=元尼龙共涅悻蕞物理性赡的影响基碹配方NBR80}兰元尼龙20'氧化锌5I陆老荆RD2'高耐磨炭黑60}促进荆DTDM3I促进剂DM2.的物理性能,结果表明:二阶共混法制得的共混体系物理性能较好,特别是在耐介质(20液压油)性能方面有较大提高.而不同共混法制得的NB
7、R/~元尼龙共混体系的电镜照片表明:二阶共混法制得的共混体系比直接共混法制得的共混体系粒子分布更小更均匀,同时粒子尺寸分布较集中.这有可能是先配成具有交错网串结构的共混物在进一步混炼时应力传递效率较高,交错的网串便容易被剪切成细丝,然后断裂成均匀的小粒.3.2三元尼龙对共混体系性能的影响3.2.1兰元尼龙用量对共混体系性能的影响三元尼龙是高模量聚合物,在适当条件下对NBR有较大的补强作用.图1结果表明:NBR/三元尼龙共混体系的拉抻强度,扯断伸长率和耐介质扯断伸长率保持率都随三元尼用量的增加而增加,但超过30分钟后开始下降;其耐介质增加质量随三元尼
8、龙龙用量的增加而降低,但超过20份时开始上升;而其扯断永久变形,压缩永久变形和硬度(图中未表示出)随O1020加40三元尼
