丁腈橡胶siolt2gt复合材料的制备及应用研究

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1、西华人学硕+学位论文丁腈橡胶／Si02复合材料的制备及应用研究材料学专业研究生段宏基指导教师魏刚副教授丁腈橡胶(NBR)具有良好的抗撕裂性能、较低的压缩变形性、优良的耐磨性能和耐油性能，作为最通用的耐油橡胶密封材料广泛应用于汽车、航空航天、油田化工等领域。随着石油和汽车工业的发展，对密封制品性能的要求同益苛刻。因此NBR作为密封材料必须具有更高的综合力学性能、耐热老化性能、耐油性能和低压缩永久变形。本论文就丁腈橡胶的高性能化进行研究，制备丁腈橡胶／Si02复合材料，主要的研究内容及结果如下：(1)

2、采用固体Si69母料原位处理白炭黑对NBR进行增强，考察Si69原位处理白炭黑对NBR的性能的影响并讨论固体Si69原位处理法对不同工艺条件白炭黑的适用性。研究发现，固体Si69母料原位改性法对白炭黑具有良好的分散作用，能显著提高NBR硫化胶的综合性能，对NBR形成相对硬而韧的增强。莱茵．42能与Si69在白炭黑原位改性中与产生良好的协同作用。由于不同工艺条件白炭黑粒径和性能的差别，固体Si69原位改性法难以对气相法白炭黑进行有效的分散，显示出固体Si69原位改性法具有选择适用性。(2)考察具有代

3、表性的几种结构填料对NBR增强作用以及同白炭黑并用对NBR的配合增强作用以期找到能与白炭黑起到良好配合增强作用的功能型填料。结果表明蒙脱土(MMT)与白炭黑在加工过程中存在强的相互作用，白炭黑作为硬质粒子可能对MMT起到解离作用，而MMT所剥离的片层结构，使得白炭黑在加工过程中能够得到微观尺寸上的有效分散；白炭黑以纳米尺寸分散在聚合物中并可能同MMT间形成了桥接作用：从而使得MMT与自炭黑一起对NBR起到了良好的协同增强作用。对NBR／Si02／MMT复合材料结构的XRD分析和SEM分析支持了MM

4、T与白炭黑在加工过程中所存在的强的两种相互作用。但上述增强作用机理有待进行进一步的证明和研究。两华人学硕十学位论文(3)利用氢化丁腈橡胶(HNBR)同NBR间具有的良好相容性进行NBIVHNBR共混增强NBR的性能。研究表明HNBR与NBR之间具有良好的相容性，但存在极性、不饱和度以及交联活性点不同等原因造成的共混物形态结构控制和交联相容性的问题，对NBlVHNBR进行简单的机械共混和静态硫化后硫化胶之间由于交联密度的不同而存在明显的物理机械性能的不均一性。(4)综合各研究结果进行初步的NBR高性

5、能化配方设计，并通过油封台架试验对本研究进行应用评估。油封台架试验的结果显示出固体Si69原位改性手段和白炭黑与有机蒙脱土(OMMT)协同增强填料体系在NBR密封材料性能增强方向较好的工业应用前景，特别是白炭黑与OMMT协同增强表现出更良好的应用优势。该两种NBR增强手段在进行更加深入理论研究和针对密封材料进行配方设计优化后，必将使NBR在密封领域获得更广泛的工业应用。关键词：NBR；白炭黑：原位改性；MMT；协同增强Ⅱ两华人学硕十学位论文StudyOilpreparationandpropert

6、iesofNitrilerubber

7、Si02compositesMajor：MaterialscienceGraduate：DuanHongjiSupervisor：WeigangNitrilerubber(NBR)iswidelyusedinfieldsofautomotiveindustry，astronavigation，petroleumandchemicalindustryasuniversalsealingmaterialsduet0itsgoodpropertiesoftearre

8、sistant，wearresistant，oilimmersionresistantandlowcompressionset．Withthedevelopmentofpetroleumandautomotiveindustry，NBRusedassealingmaterialwasdemandedforgreaterperformancesofmechanicalproperties，heatresistant，oilimmersionresistant，andlowercompressions

9、et．TheimprovementofNBRcomprehensiveperformancewasresearchedinthispaper，andhighperformancesNBR／Si02compositeswereprepared．Maincontentsandresultsconcludedasfollows：(1)UsingsolidcouplingagentSi69in—situmodifySi02tOreinforceNBR，theinfluenceofin·si