丁腈橡胶的热老化性能

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1、万方数据V01．28No．2Apr．2009石油化工应用PETROCHEMICALlNOUSTRYAPPUCATION第28卷第2期2009年4月丁腈橡胶的热老化性能周吉玉u，李贵贤1，范宗良I(1．兰州理工大学化工学院，甘肃兰州730050；2．中国石油兰州石化公司石油化工厂，甘肃兰州730060)摘要：从胶料的选取、硫化体系、防老荆、补强填充荆、增塑荆的选择以及硫化工艺等方面对丁腈橡胶的热老化性能进行了探讨．认为通过合适的配合可以提高丁腈橡胶的耐老化性能。为丁腈橡胶用户的配方设计提供技术参考。关键词：丁腈橡胶；硫化体系；热老化中图分类号：TQ333．43文献标识码：A文章编号：1673—

2、5285(2009)02-0082--04橡胶的老化过程是橡胶的使用价值逐渐丧失的过程。因此，研究橡胶的老化与防护有着十分重要的价值和经济意义。NBR是由丁二烯和丙烯腈经聚合反应制得的无规共聚物．广泛应用于石油化工、汽车工业等工业领域制造胶管、胶辊、油封、垫片等密封制品。目前，丁腈橡胶的世界总生产能力为620kt／a，国内丁腈橡胶生产能力已经达到30．9k妇，销售量的一半用于密封制品【Ⅻ．国内外众多学者对丁腈橡胶进行了广泛的研究。李晓强等专家对低温聚合丁腈橡胶和高温聚合丁腈橡胶进行了对比，认为低温聚合生产的丁腈橡胶具有压缩永久变形低，加工流动性好、门尼黏度低的优点141，杨伟燕对国内NBR4

3、1、N32与日本瑞翁公司的NipolN41、N32。南帝NANCAR2865及德国拜尔2865进行了对比研究，认为国产丁腈橡胶与进口丁腈橡胶质量相当IS]。本文对丁腈橡胶制作密封制品时影响老化性能的因素进行了全面考察，旨在为丁腈橡胶密封制品生产厂提供产品配方设计参考依据。1实验部分NBRN41，丙烯腈质量份数为29％，ML(1“)1000C为78，NBRN32，丙烯腈质量份数为33％，ML(1+4)100。C为51，NBRN21，丙烯腈质量份数为40％，ML(1+4)100。C为83，NBRDN401，丙烯腈质量份数为18％，ML(1“)100忙为60，均为兰州石化公司产品；其他均为橡胶工业

4、常用助剂。1．1实验制备基本配方(质量份)：配方：NBR100，碳黑40。ZnO5，硬脂酸l，硫化体系：混炼胶制备：将辊筒间距调节为1．4mm，辊温保持在(45±5)℃，放人生胶，塑炼2min后，加入氧化锌和硫黄，割刀两次，时间约4win；加入硬脂酸时间约1win；将辊筒间距调节为1．5mm，均匀加入一半的碳黑。割刀两次时间约3win；将剩余的一半碳黑均匀加入，割刀两次时间约3win；加入促进剂DM，将掉下的助剂加入．割刀两次时间约2win；在辊筒上割下混炼胶，至此累计时间时间约20win；将辊筒间距调节为(0．75±0．1)mnl，薄通6次，下片。对混炼胶称重，重量应在配料重量的±l％范围

5、内．否则应重新混炼；最后调节合适的辊筒间距使混炼胶下片厚度约为2．2mm，下片后的混炼胶放置在平整、洁净的金属板上，放置2—24h后进行硫化，制得实验试样。硫化条件：150。Cx30winxl0MPa。1．2仪器设备XK一160型开炼机，无锡市橡胶塑料机械厂制造；25t油压平板硫化机，无锡市橡胶塑料机械厂制造m一7000s拉力机，台湾高铁电子仪器厂制造；401A型老化试验箱，上海试验仪器总厂，UR一2030橡胶无转子·收稿日期：2009--02—17作者简介：周吉玉，男(1968一)，河南温县人中国石油兰州石化公司化工厂工程师。主要从石油化工设备管理工作。万方数据第2期周吉玉等丁腈橡胶的熬老

6、化性能硫化仪，青岛优肯科技股份有限公司。1．3性能测试NBR硫化胶的硫化特性按GB1233—1992进行测试；拉伸性能按GB528—1998进行测试；老化性能按GB3512—89进行测试。2结果与讨论2．1生胶的选择从表l可以看出．随着结合丙烯腈量的增加，丁腈橡胶的耐热老化性逐渐提高，但据文献报道，随着丁腈橡胶结合丙烯腈量的增加其耐低温性下降阁。因此，要根据制品的使用环境选择合适丙烯腈含量的丁腈橡胶。襄l不同结合丙烯庸量丁蘑橡胶的耐热性2．2不同硫化体系对丁腈橡胶制品热老化性能的影响丁腈橡胶常用硫化体系有普通硫磺硫化体系(硫磺1．5促进剂1．0)；有效硫化体系(硫磺O．5促进剂2．5)；半有

7、效硫化体系(TMTD2．5，DM1．O)；过氧化物硫化体系(DCP2．5，TAlC1．O)；过氧化物／硫磺复合硫化体系(SO．5．DCP1．5，TAIC1．0)。襄2不同硫化体系下NBB的耐热老化性能项目硫化体系^硫化体系B硫化体系C硫化体系D硫化体系E从表2看出，硫化体系E硫化胶老化前后硬度变化，伸长率变化和拉伸强度变化率最小；其次是硫化体系B硫化胶老化前后硬度变化、拉伸强度变化率和扯断伸长率变化率较小；硫