丁腈橡胶丁苯橡胶并用胶相容性研究
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1 绪论在当今的橡胶工业中,橡胶并用胶在众多领域的应用堪称不在话下,其中包括位居主要地位的轮胎领域。
但是,妨碍其推广应用的最大障碍,是混合的不均匀性和硫化剂的不相容性。
各橡胶组分的极性及不饱和程度的差异,使得这个问题更加突出,从而令并用胶性能的理想组合依然让人难以琢磨。
由于硫化剂和填料在各橡胶相中的溶解度不同,从而导致硫化剂和填料从极性较弱相迁移到极性较强相,造成并用胶性能难以把握。
因此,大部分橡胶并用体系均具有各橡胶相组分交联分布不均的特点,其结果就是造成界面交联不够充分[1]。
一般说来,EPDM与二烯橡胶如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)及丁腈橡胶(NBR)等并用,能显著提高所获得的硫化胶的抗臭氧性。
但是,据报导,这种硫化胶的物理性能和动态力学性能较差。
硫化剂和填料从EPDM扩散到极性强、不饱和含量高的二烯橡胶相,其驱动力恰恰在于EPDM的饱和主链(极性较弱),由于EPDM橡胶硫化慢(不饱和含量低)这一性质,硫化剂会在并用胶中其它二烯橡胶相的不饱和部位发生反应,并以较快的速度被消耗掉。
在极性不同的橡胶并用胶中,填料和硫化剂存在着浓度梯度,这又进一步导致硫化剂从极性较弱的EPDM相朝极性较强的橡胶相扩散。
显然,并用胶内的EPDM相即使延迟硫化,也仍然严重地硫化不足。
乙丙橡胶与其他橡胶并用在性能上可互补并改善工艺和降低成本。
但由于各种配合剂对不同高聚物的亲合能力各异,共硫化性又取决于各高聚物交联效率,不同高聚物并用共混不可能达到分子级相容,而是分相存在的不均体系。
配合剂的这种相间不均分配,对乙丙并用橡胶的性能有重大影响[2]。
1.1 EPDM及NBR的发展现状1.1.1 EPDM的发展情况EPDM是乙烯、丙烯及不饱和第3单体的共聚物,是一种高饱和度橡胶,具有优异的耐热、耐臭氧、耐酸碱、耐天候老化、抗疲劳、抗撕裂等性能,可以在-60℃~135℃条件下长期使用,广泛应用于汽车制造业、建筑业、电线电缆和聚合物改性等领域。
八类主要合成橡胶及应用量
以下是八类主要合成橡胶及其应用量的介绍:
1. NR(天然橡胶):天然橡胶是从橡胶树的乳液中提取的,并且具有优异的弹性和抗撕裂性能。
它广泛用于汽车轮胎、橡胶管、胶鞋等领域。
2. SBR(丁苯橡胶):丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯的共聚物组成,具有良好的耐磨性和弹性。
它通常用于轮胎、橡胶制品、胶合板等产品中。
3. BR(丁腈橡胶):丁腈橡胶由丁二烯和丙烯腈的共聚物组成,具有优异的耐油性和耐燃性。
它常被用于汽车零部件、工业密封件以及防护手套等。
4. NBR(丁腈-丁二烯橡胶):NBR是丁腈橡胶与丁二烯橡胶的共混物,具有出色的油性能,因此广泛应用于汽车零部件、油封和石油管道等。
5. EPDM(乙丙橡胶):乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和非共聚二烯类单体共聚而成。
它具有优异的耐候性和抗老化性能,
广泛应用于建筑、汽车、电气绝缘和密封等领域。
6. IIR(异戊二烯橡胶):异戊二烯橡胶是一种高度反式的橡胶,具有出色的防渗透性和耐化学品性能。
它通常用于制造内胎、防震垫、密封件等。
7. CR(氯丁橡胶):氯丁橡胶是由氯丁二烯与丁二烯的共聚物组成,具有良好的耐候性和耐寒性。
它广泛应用于输送带、海洋橡胶制品和阻燃橡胶制品等领域。
8. FKM(氟橡胶):氟橡胶是由氟化碳原子与氢原子共聚而成,具有极高的耐高温和耐腐蚀性能。
它被广泛应用于航空航天、化工和汽车等领域。
这些合成橡胶在各个行业中起着重要的作用,满足了不同产品对橡胶材料的需求。
实际应用量会根据市场需求和特定行业的发展情况而有所变化。
丁腈橡胶的性质、性能及应用丁腈橡胶为浅黄至棕褐色、略带腋臭味的弹性体,密度随丙烯腈含量的增加而由0.945~0.999g/cm3不等,能溶于苯、甲苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂。
其性能和丙烯腈含量的关系如表1所示。
丁腈橡胶的优点如下:1、丁腈橡胶的耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,而优于氯丁橡胶。
由于氰基有较高的极性,因此丁腈橡胶对非极性和弱极性油类基本不溶胀,但对芳香烃和氯代烃油类的抵抗能力差。
2、丁腈橡胶因含有丙烯腈结构,不仅降低了分子的不饱和程度,而且由于氰基的较强吸电子能力,使烯丙基位置上的氢比较稳定,故耐热性优于天然、丁苯等通用橡胶,选择适当配方,最高使用温度可达130℃,在热油中可耐在150℃高温。
3、丁腈橡胶的极性,增大了分子间力,从而使耐磨性提高,其耐磨性比天然橡胶高30%~45%。
它和丁基橡胶同属于气密性良好的橡胶。
5、丁腈橡胶因丙烯腈的引入而提高了结构的稳定性,因此耐化学腐蚀性优于天然橡胶,但对强氧化性酸的抵抗能力较差。
6、丁腈橡胶是非结晶性橡胶,无自补强性,纯胶硫化胶的拉伸强度只有3.0~4.5MPa。
因此必须经补强后才有使用价值,炭黑补强硫化胶的拉伸强度可达25~30MPa,而优于丁苯橡胶。
7、丁腈橡胶由于分子链柔性差和非结晶性所致,使硫化胶的弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性差,变形生热大。
丁腈橡胶的耐寒性比一般通用橡胶都差,脆性温度为一10~—20℃。
8、丁腈橡胶的极性导致其成为半导胶,不适于作电绝缘材料使用,其体积电阻只有108~109Ω·m,介电系数可达7~12,为电绝缘性最差者。
9、丁腈橡胶因具不饱和性而易受到臭氧的破坏,加之分子链柔性差,使臭氧龟裂扩展速度较快。
尤其制品在使用中与油接触时,配合时加入的抗臭氧剂易被油抽出,造成防护臭氧破坏的能力下降。
10、丁腈橡胶因分子量分布较窄,极性大,分子链柔性差,以及本身特定的化学结构,使之加工性能较差。
表现为塑炼效果低,混炼操作较困难,混炼加工中生热高,压延、压出的收缩率和膨胀率大,成型时自粘性较差,硫化速度慢等。
常用橡胶的种类性能和用途橡胶是一种具有弹性的高分子有机物,在各行各业都有广泛的应用。
根据不同的化学结构和性能,橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。
下面将介绍常用的几种橡胶的种类、性能和用途。
一、天然橡胶二、丁苯橡胶丁苯橡胶是由丙烯腈和丁二烯共聚而成。
它具有良好的耐油性、耐溶剂性和耐磨性,还具有较好的耐热性。
丁苯橡胶适用于制作胶管、密封件、输送带等。
它的优点是价格低廉,但不耐臭氧和耐候性相对较差。
三、丙烯橡胶丙烯橡胶是由丙烯腈和乙烯共聚而成。
它具有良好的耐油性、耐热性和耐候性,另外还有较好的弹性和拉伸性能。
丙烯橡胶适用于制作密封件、防水材料、马背垫等。
由于其耐油性和耐热性较好,所以在汽车、航空和工程机械等领域有广泛应用。
四、氯丁橡胶氯丁橡胶是由氯丁二烯和苯乙烯共聚而成。
它具有较好的耐油性、耐溶剂性和耐候性。
另外,氯丁橡胶还具有较好的阻燃性能和耐化学腐蚀性能。
氯丁橡胶适用于制作火箭燃气管、输送带、密封件等。
由于其优秀的阻燃性能,所以在航空、电子和防火材料等领域有广泛应用。
五、硫化丁腈橡胶硫化丁腈橡胶是由丙烯腈和氯乙烯共聚而成,并在硫化过程中加入硫化剂。
它具有良好的耐油性、耐溶剂性和耐磨性。
在气候和化学环境条件下,硫化丁腈橡胶的性能保持较好。
硫化丁腈橡胶适用于制作密封件、挡水带、橡胶软连接等。
在电线电缆和汽车工业中有广泛应用。
六、硫化硅橡胶硫化硅橡胶是由甲基硅橡胶和硫化剂共聚而成。
它具有良好的耐高温性、耐臭氧性和耐腐蚀性。
硫化硅橡胶适用于制作密封件、挡水带、电子器件等。
在航空和航天工业中有广泛应用。
总结起来,橡胶有多种种类,每种种类具有不同的性能和应用。
选择适合的橡胶种类对于不同行业和领域的使用来说非常重要,不仅可以提高产品的性能和使用寿命,还可以降低成本和资源消耗。
因此,根据具体的工作环境和需求,选择合适的橡胶种类是非常关键的。
常见橡胶材料及性能橡胶材料是一种聚合物材料,由高分子化合物、填料、添加剂和加工助剂组成。
它具有高弹性、耐磨损、耐寒热性能好以及耐化学腐蚀等特点,广泛应用于汽车、电子、建筑和医疗行业等领域。
下面是常见的几种橡胶材料及其性能:1.丁苯橡胶(NBR)丁苯橡胶是一种合成橡胶材料,具有良好的油性能和耐油性能。
它具有良好的耐寒热性能、耐酸碱性能和抗氧化性能,在低温下具有较高的弹性。
丁苯橡胶广泛应用于汽车、航空航天和石油化工等领域。
2.丁腈橡胶(NBR)丁腈橡胶是一种合成橡胶材料,具有良好的耐磨性和耐油性能。
它具有较高的弹性和耐腐蚀性能,在高温环境下也有较好的性能稳定性。
丁腈橡胶广泛应用于汽车制造、化工和液压系统等领域。
3.氯丁橡胶(CR)氯丁橡胶是一种合成橡胶材料,具有良好的耐油性和耐气候性能。
它具有较高的弹性和耐磨性能,在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。
氯丁橡胶广泛应用于汽车轮胎、输送带和电线电缆等领域。
4.乙丙橡胶(EPM/EPDM)乙丙橡胶是一种合成橡胶材料,具有良好的耐候性、耐酸碱性和耐老化性能。
它具有较高的弹性、耐热性和电绝缘性能,在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。
乙丙橡胶广泛应用于汽车密封件、防水材料和电线电缆等领域。
5.丁腈-丁苯橡胶(NBR/PVC)丁腈-丁苯橡胶是一种合成橡胶材料,具有良好的耐油性、耐酸碱性和耐溶剂性能。
它具有较高的弹性和耐磨性能,在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。
丁腈-丁苯橡胶广泛应用于汽车油封、工程机械和胶粘剂等领域。
总的来说,橡胶材料具有优异的弹性、耐磨损、耐寒热性能好以及耐化学腐蚀等特点,并具有各种不同的应用领域。
选择适合的橡胶材料可以根据所需的性能要求和使用环境来确定。
橡胶材料的研发和应用将会继续推动人类社会的发展和进步。
10.16638/ki.1671-7988.2018.21.052制动液对不同橡胶的适应性及其颜色变化的分析吕娜(北京汽车股份有限公司汽车研究院,北京101300)摘要:文章以丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶材料汽车制动系统橡胶件为研究,在一定的温度不同时间下,将四种不同材料的橡胶件分别浸入同种型号制动液中,试验完成后检测试液外观颜色(色度)、试液元素分析、橡胶材料的体积膨胀率以及样件外观。
试验结果表明,同种制动液,对不同橡胶的适应性是不一样的,主要取决于橡胶材料种类的不同,通过本试验研究可以为汽车制动系统橡胶密封件选材提供技术参数。
关键词:制动液;色度;体积变化率;橡胶中图分类号:U463.5 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2018)21-152-03Analysis Of Adaptability And Color Change Of Brake Fluid To Different RubbersLv Na(R&D Center, BAIC Motor Corporation LTD., Beijing 101300)Abstract: In this paper, nitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, natural rubber, ethylene-propylene- diene- propyl -ene rubber materials for automotive brake system rubber parts for research, Under certain temperature and different time, the rubber parts of four different materials were immersed in the brake fluid of the same type. After the test, the color (chromati -city), the element analysis, the volume expansion rate of the rubber material and the appearance of the sample were detected. The test results show that the adaptability of the same brake fluid to different rubber is different, mainly depends on the different types of rubber materials, through this test study can provide technical parameters for the selection of rubber seals in automotive brake system.Keywords: Brake fluid; Chroma; Volume change; RubberCLC NO.: U463.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)21-152-03前言当今,汽车已经成为人们无可替代的交通工具之一,制动液用于汽车液压制动或离合器系统中,是保证汽车制动系统稳定、灵敏操作和汽车行驶安全的重要物质。
SIS热塑丁苯橡胶与其他聚合物的相容性研究概述:热塑性弹性体(SIS)是一种热塑性弹性体,其在工业上被广泛应用于粘合和密封材料。
然而,当需要与其他聚合物进行混合或共混时,SIS与其他聚合物之间的相容性成为关键问题。
本文将探讨SIS热塑性丁苯橡胶与其他聚合物之间的相容性,以及相关的研究进展和未来的研究方向。
引言:SIS热塑性丁苯橡胶是一种线性热塑性弹性体,由丁苯块共聚物和聚丙烯块共聚物构成。
其具有优异的拉伸强度、耐磨性和耐低温性能,因此在许多工业领域得到广泛应用。
然而,当需要与其他聚合物进行混合时,SIS与其他聚合物之间的相容性问题必须得到重视。
实验:为了研究SIS与其他聚合物的相容性,研究人员采用了多种实验方法。
其中一种常见的方法是通过热分析技术,如差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA),来研究两种聚合物的熔融和热稳定性。
此外,通过观察混合体系的力学性能和形态学特征,如扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),还可以评估SIS与其他聚合物的相容性。
结果:根据已有的研究,SIS与一些特定的聚合物,如SEBS(丁苯丙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)和EPDM(乙烯丙烯二烯单体)等,具有较好的相容性。
通过相容性测试和力学性能评估,发现SIS与SEBS具有优异的可延展性和强度,表明两种聚合物之间存在良好的相容性。
此外,在形态学特征的观察中,也发现SIS与SEBS之间形成了均匀的相容相,进一步证实了它们之间的相容性。
然而,SIS与其他一些聚合物,如PP(聚丙烯)和PS(聚苯乙烯)等,相容性较差。
这主要是由于SIS与这些聚合物之间的化学结构差异较大,导致相容性受限。
研究表明,当SIS与PP共混时,会出现相分离现象,从而导致力学性能的下降和性能不稳定。
类似地,SIS与PS之间也存在相容性差的问题,这限制了它们在某些应用中的使用。
讨论与应用:在理解SIS与其他聚合物的相容性时,需要考虑两者之间的化学结构差异、亲疏水性等方面的因素。
常用橡胶及溶剂的溶解度参数及适用橡胶在橡胶工业中,溶解度参数是用来衡量其中一种溶剂对橡胶的溶解能力的指标。
了解橡胶及溶剂的溶解度参数对于正确选择合适的溶剂以及进行橡胶制品的制造和加工具有重要意义。
下面是几种常用橡胶及其溶解度参数以及适用的橡胶的介绍。
1. 丁苯橡胶(BR):丁苯橡胶属于不饱和橡胶,具有良好的耐久性和抗拉强度。
它可以溶解于多种溶剂中。
丁苯橡胶的溶解度参数为δ=8.2(Mpa1/2),适用的溶剂有丙酮、甲乙醇等。
2. 丁腈橡胶(NBR):丁腈橡胶是一种抗油性橡胶,适用于石油和润滑油等油性环境。
丁腈橡胶的溶解度参数为δ=8.9(Mpa1/2),适用的溶剂有苯、二甲苯等。
3. 氯丁橡胶(CR):氯丁橡胶是一种具有良好耐候性和耐油性的橡胶。
它的溶解度参数为δ=9.0(Mpa1/2),适用的溶剂有甲酮、氯仿等。
4. 丁基橡胶(IIR):丁基橡胶是一种饱和橡胶,具有优异的耐热性和耐化学品性能。
它的溶解度参数为δ=8.1(Mpa1/2),适用的溶剂有石油醚、石油醚和石油醚。
5. 乙丙橡胶(EPM)和乙烯丙烯橡胶(EPDM):乙丙橡胶和乙烯丙烯橡胶是一种具有优异的耐候性和耐化学品性能的橡胶。
它们的溶解度参数分别为δ=8.8(Mpa1/2)和δ=8.9(Mpa1/2),适用的溶剂有甲苯、二甲苯等。
需要注意的是,虽然这些溶剂在适用橡胶中可以起到溶解的作用,但溶解度参数并不是唯一确定溶剂适用性的指标。
在实际应用中,还需要考虑其他因素,如溶剂对橡胶材料的膨胀性、溶剂的毒性和环境影响等。
另外,不同的橡胶材料具有不同的溶解度参数,可以根据需要选择适合的橡胶材料和溶剂。
正确选择溶剂可以提高橡胶制品的加工效率和质量,并在橡胶工业中起到重要的作用。
所以,在进行橡胶制品制造和加工时,需要仔细研究和选择溶剂,以确保制造出高质量的橡胶制品。
橡胶共混工艺—橡胶与塑料共混橡胶与塑料并用共混,在性能上取长补短,使并用胶满足单一聚合物不能达到物性要求,是有效地应用现有高分子材料的一个重要途径。
由于不同胶种共混容易产生海岛结构,深色产品用PN95可以消除海岛结构,浅色透明制品可以用PN100来消除海岛结构,是混炼胶更加均匀,物性更优。
(1)丁睛橡胶与聚氯乙烯树脂并用共混丁睛橡胶与聚氯乙烯溶解度参数相近,都属极性高聚物,几乎可以任意比例并用,加入10%-40%聚氯乙烯为硫化配合的共混体系。
(2)橡胶与聚乙烯并用共混聚乙烯的溶解度参数,极性与通用橡胶相近,可与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等以任何比例并用,与氯丁橡胶有一定相容性,与丁睛橡胶相容性较差.(3)橡胶与乙烯-乙酸共聚体并用共混许多橡胶和高聚物可与乙烯-乙酸共聚体(EVA)并用共混,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等。
EVA与橡胶并用胶常用于制作泡沫凉鞋、鞋底、拖鞋、童车胎等。
(4)橡胶与高苯乙烯橡胶并用共混高苯乙烯系丁二烯与苯乙烯的共聚物。
苯乙烯含量在70%以上者,呈明显的塑料特性。
这里只介绍苯乙烯含量在45%以上,通常为50%-60%的特性介于高苯乙烯树脂和丁苯橡胶之间的高苯乙烯橡胶与橡胶的并用共混。
这种共混胶常用于制造橡胶地板、仿革底、海绵拖鞋等,其中80%用于制鞋业。
(5)丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的并用共混丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性,并用胶交联后,具有较高的硬度、拉伸强度,耐磨、耐热和耐介质性能也有提高,常用于制造高硬度耐磨油海绵制品等。
(6)共混型热塑性体热塑性弹性体既有塑料特性,又有橡胶的某些性能。
常用的热塑性弹性体有:①苯乙烯类,如SBS、SIS等;②聚氨酯类,如TPU;③共聚醚-酯类,如TPEE等。
除外,还有烯烃类。
共混型热塑性弹性体应用于①汽车制造业,如取代一些金属件以减轻车身重量,另外,汽车用的软管套、真空管、垫生、密封圈、伸缩管等。
丁腈橡胶 / 丁苯橡胶并用胶相容性研究丁腈橡胶是一种强极性橡胶, 丁苯橡胶是一种非极性橡胶, 两者在热力学上是不相容 , 两相界面之间很难产生共交联, 微观体现相分别状态 , 相容性差 , 致使综合性能差。
丁腈橡胶 / 丁苯橡胶并用胶的相容性直接取决于两相间能否有键合作用的存在 , 即共交联。
假如两相间产生共交联 , 那么相容性会获得提升 , 只有相容性提升了 , 两相间的相分别才能获得改良 , 宏观性能才能提升。
本文第一采纳了一种新的工艺, 即两种橡胶分别加各自的配合剂制成母炼胶, 停放一段时间 , 制备并用胶。
经过这类工艺 , 硫化剂一部分存在于各自的橡胶相中, 能够防备在硫化时 , 由于胶料粘度的不一样致使的硫化剂迁徙问题, 保证各组分都能获得有效交联; 另一部分富集在两者订交的相界面上, 进而可能在相界面上发生共交联等反响; 经过拉伸试验对照发现新工艺比传统工艺的性能要好。
经过对照例 50/50 进行傅里叶变换红外光谱剖析 (FT-IR) 、交联密度测定、差示扫描量热剖析 (DSC)、扫描电子显微镜 (SEM)的研究 , 结果表示 : 新工艺 50/50 产生了氢键 , 交联密度增大 , 产生了共交联 , 玻璃化转变温度互相凑近, 断面粗拙程度增添 , 断裂纹的高度和宽度显然增添 , 且分别密集 , 说明断裂趋于韧性断裂 , 需要更多的断裂能量 , 即两相之间相互作用加强 , 界面间联合更为坚固 , 所以 NBR/SBR并用胶相容性提升 , 性能提升。
其次在新工艺的基础上采纳了硅烷偶联剂, 利用其在高温下开释的活性硫, 研究能否参加了界面间的共交联反响。
经过无转子发泡硫化仪、DSC、扫描电子显微镜 (SEM)对并用胶硫化特征、玻璃化转变温度、微观容貌之间关系的研究, 结果表示 : 跟着双 -[ γ -( 三乙氧基硅 ) 丙基 ] 四硫化物 (Si69) 用量的增加 , 门尼粘度降低 , 硬度增添 , 拉伸强度增高 , 断裂伸长率降落 ; 耐油性能变好 , 交联密度增大 ,产生了共交联 , 玻璃化温度互相凑近 , 断面粗拙程度增添 , 断裂纹增加 , 说明断裂趋于韧性断裂 , 需要更多的断裂能量 , 即两相之间互相作用加强, 界面间联合更为坚固 , 相容性提升 , 进而性能提升。
橡胶材料使用的下限温度
橡胶材料的下限温度取决于其组成成分和添加剂,不同类型的
橡胶材料具有不同的下限温度。
一般来说,常见的橡胶材料如丁苯
橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等,在低温下仍能保持较好的弹性和耐
用性,其下限温度通常在零下20摄氏度至零下50摄氏度之间。
而
丁基橡胶、天然橡胶和硅橡胶等橡胶材料的下限温度则可能更低,
甚至可在零下60摄氏度至零下100摄氏度之间。
在实际应用中,为了确保橡胶材料在低温环境下的可靠性,通
常会对橡胶材料进行特殊处理或选择具有较低下限温度的橡胶材料。
例如,在极寒地区或需要在极端低温环境下使用的场合,可以选择
具有较低下限温度的橡胶材料,或者通过添加特殊的防冻剂和增塑
剂来改善橡胶材料的低温性能。
此外,还可以通过改变橡胶材料的
配方和结构设计来提高其在低温环境下的性能。
总之,橡胶材料的下限温度是衡量其在低温环境下性能的重要
指标,了解和掌握橡胶材料的下限温度对于确保其在低温环境下的
可靠性和性能至关重要。
在实际应用中,需要根据具体的使用环境
和要求选择合适的橡胶材料,并采取相应的措施来确保其在低温环
境下的稳定性和可靠性。
SIS充油热塑丁苯橡胶的界面相容性研究概述:SIS充油热塑丁苯橡胶是一种常用的热塑性橡胶材料,具有优异的弹性和粘性特性,被广泛应用于胶粘剂、密封材料、涂料和塑料改性等领域。
然而,SIS橡胶在应用过程中常常需要与其他材料共同使用,因此界面相容性的研究显得非常重要。
本文将对SIS充油热塑丁苯橡胶在不同界面下的相容性问题进行研究。
1. 引言SIS充油热塑丁苯橡胶是一种由聚丁苯弹性部分和热对流性部分组成的合成材料。
由于其特殊的结构和性质,SIS橡胶在界面相容性方面存在一定的挑战。
界面相容性是指不同材料在接触界面处的相互作用,对于保证复合材料的性能和使用寿命具有重要影响。
2. 界面相容性的影响因素界面相容性的研究主要受到以下因素的影响:2.1 化学结构:不同材料的化学结构差异会引起界面间的相互作用,影响材料的相容性。
2.2 物理性质:如表面能、界面张力等物理性质的不匹配会导致界面分离和剥离现象。
2.3 涂层与基材间的相互作用:涂层与基材之间的相互作用也是影响界面相容性的一个重要因素。
3. 研究方法和手段为了研究SIS橡胶在不同界面下的相容性,可以采用以下研究方法和手段:3.1 界面接触角测量:通过测量涂层和基材之间的接触角,可以评估两者之间的相容性。
3.2 力学性能测试:通过拉伸、剪切、撕裂等力学性能测试,评估界面对SIS 橡胶性能的影响。
3.3 高分辨率显微镜观察:利用高分辨率显微镜观察界面结构和变化,研究界面相容性。
4. 界面相容性的研究进展根据已有的研究成果,我们可以得出以下结论:4.1 良好的界面相容性可以提高SIS橡胶的力学性能和耐久性,延长其使用寿命。
4.2 合适的充油选择和比例可以改善SIS橡胶与其他材料之间的相容性。
4.3 表面处理和改性可以有效提高SIS橡胶的界面相容性。
4.4 工艺参数的优化可以进一步提高SIS橡胶在不同界面下的相容性。
5. 结论在SIS充油热塑丁苯橡胶的界面相容性研究中,我们发现界面相容性是影响复合材料性能和使用寿命的关键因素。
合成橡胶工业,2021-01-15,44(1):70〜75CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY 专论・综述DOI:10.19908/ki.ISSN1000-1255.2021.01.0070丁腈橡胶/橡塑材料并用研究进展黄溪岱,胡海华,何连成,李波,吴宇,周雷,赵洪国(中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心,兰州730060)摘要:综述了近年来国内外丁腈橡胶与天然橡胶、丁苯橡胶、卤化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚丙烯聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚酰胺及其他橡塑材料并用改性的研究进展。
关键词:丁腈橡胶;橡塑材料;并用胶;综述中图分类号:TQ333.7文献标志码:A文章编号:1000-1255(2021)01-0070-06丁腈橡胶(NBR)由于双键和极性基团的存在,使其在耐老化、耐低温和加工性能等方面存在一定的缺陷。
橡塑材料并用可以更好地发挥各组分的优势,这种被称为“高分子合金”的混合物与单纯的橡胶或树脂相比在性能上优势更大。
近年来,NBR与其他橡塑材料并用的改性方法是NBR研究的热点之一%本文对近年来一些主流橡塑材料与NBR的并用及其硫化条件、相容性和增强体系等的研究进展加以总结。
1NBR与橡胶并用在NBR与橡胶的并用中主要需考虑不同胶种之间相容性的差异、形态结构分布以及并用胶共硫化体系的选择等。
1.1NBR/天然橡胶(NR)Li等+1〕系统研究了环氧化天然橡胶(ENR)作为增容剂、硅烷偶联剂原位改性和杂化填料对NR/NBR并用胶性能的影响,研究表明,ENR可以大大减小分散区域的尺寸并增加两相的界面厚度,当ENR用量为5份(质量,下同)时的增容效果最佳;硅烷改性改善了填料的分散性并提高了橡胶的综合性能,添加20份白炭黑和32份炭黑的NR/NBR并用胶具有最优的抗湿滑性和耐磨性以及低滚动阻力。
王建功等⑵研究了硫化体系对NR/NBR并用胶性能的影响,结果表明,随着硫的减少和促进剂的增加,并用胶的交联密度下降,硫化速率先增大后减小,阻尼性能得到改善,但物理机械性能、硬度、回弹性和动态永久压缩变形都有所下降%Ismail等[3]发现NR/NBR并用胶的抗溶胀性和硬度均随着NBR用量的增加而升高,而疲劳寿命和回弹性下降。
油类与橡胶的相容性1、矿物油与各种橡胶的相容性橡胶在矿物油中的体积增加,几种橡胶体积增加顺序有:天然橡胶>丁苯橡胶>丁基橡胶>氯丁橡胶。
几种橡胶在矿物油中的膨胀都随油的苯胺点的增大而减少,只有丁腈橡胶在矿物油中体积基本不变。
天然橡胶不耐油,矿物油对一般橡胶的膨胀作用主要由于芳香烃或无侧链的多环环烷烃引起的,因为它们最容易极化和与橡胶的极性基相互作用,而烷烃和带长侧链的环烷烃会导致橡胶质量减轻。
当油品与橡胶接触时,同时进行两个过程:增塑剂的析出和芳香烃的吸收。
橡胶浸泡后是减重或增重取决于哪种过程占优势。
芳香烃特别是多环短侧链芳香烃含量增加,对增塑剂溶解增强,结果在橡胶内形成了许多微小的空穴,这些空穴被烷烃和环烷烃占据,它们阻拦了橡胶分支分子,从而使橡胶表现出减重。
至于油品中芳香烃的含量可从苯胺点的高低反映,苯胺点较高的油品芳香烃含量较少,对橡胶的溶胀性低,甚至有使之收缩的倾向。
2、不同油品和合成橡胶的相容性不同类型油品对各种合成橡胶性在苛刻条件下的相容性:酯类油和芳烃油对丁腈橡胶有很强的膨胀作用,且不稳定;矿物油几乎对丁腈橡胶不起作用;硅油对丁腈橡胶起收缩作用。
3、丁腈橡胶中丙烯腈的含量对橡胶膨胀值的影响橡胶的膨胀值随橡胶中丙烯腈含量的增加成直线下降,直线的斜率与油脂的组成无关。
4、基础油对橡胶的膨胀值与润滑脂对橡胶的膨胀值之间的关系润滑脂对橡胶的膨胀值决定于基础油,试验证明基础油对橡胶的膨胀值与润滑脂对橡胶的膨胀值没有明显差别,因此可以根据基础油对橡胶的膨胀值确定润滑脂中基础油的组成。
不同的油品和不同橡胶的相容性不同。
要制备与某种橡胶相容的润滑脂,需选用适当的基础油,或选用橡胶膨胀性能不同的油品按适当比例混合来制取符合使用要求的润滑脂。
聚四氟乙烯改性丁苯/丁腈橡胶性能研究橡胶是具有可逆形变的高弹性材料,主要用作轮胎、胶管、密封材料等,广泛用于国民经济各行业。
利用物理或化学方法改善橡胶材料在某些方面的性能,甚至赋予独特功能是目前高分子科学研究的前沿领域。
本文选取在橡胶改性方面鲜有报道的聚四氟乙烯分散液来改性丁苯橡胶和丁腈橡胶,以期通过氟元素的引入,改善橡胶的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、耐溶剂性、耐高温性等,提高丁苯橡胶、丁腈橡胶的性能。
本文主体分为两部分:第一部分,选取聚四氟乙烯分散液,采用乳液共沉法,研究了其对丁苯橡胶性能的影响。
PTFE分散液的加入,提高了乳聚丁苯橡胶的耐油性,且其耐油性与PTFE分散液含量基本呈正比关系。
在耐油性测试前后,PTFE含量为40%和50%的SBR/PTFE 质量变化率约为28%,接近于丁腈橡胶制品的耐油标准25%。
此外,共混体系的力学性能也有一定改善,对于SBR/PTFE体系:共混比为90/10时,硬度增幅最大;在共混比为80/20时,拉断强力达到最大值。
拉断伸长率随着体系PTFE含量的增加,呈递减趋势。
综合考虑,当PTFE含量为10%~20%时,胶料耐焦烧性好,加工安全性较高,性能最优。
第二部分,采用乳液共沉和机械共混的方法,制得了NBR/PTFE复合材料。
对于NBR/PTFE共沉胶,PTFE分散液的加入,也可提高其耐油性,但增幅不明显。
共混比为95/5时,硬度增幅最大;随着PTFE含量的增多,拉断强力、拉断伸长率均呈递减趋势,共混比为95/5时,损失最小;综合考虑,当PTFE含量为5%~10%时,胶料耐焦烧性好,加工安全性较高,性能最优。
对于NBR/PTFE共混胶,其性能变化趋势基本一致,但共沉胶增幅略大于共混胶,由于共混胶中,PTFE微粒粒径较小(100nm),对NBR有一定的补强作用,导致共混胶和共沉胶在拉伸强度和300%定伸强力上变化迥异。
丁腈橡胶复合材料的研究进展杨凯;王鑫;赵雄燕;王磊;国建峰;胡伟;赵颂;秦万宝【摘要】综述了丁腈橡胶/其它橡胶复合材料、丁腈橡胶/树脂复合材料及丁腈橡胶/纤维复合材料的国内外研究进展,通过橡胶并用、橡塑共混和纤维增强等手段可明显改善丁腈橡胶的物理和机械性能,拓宽其应用范围.开发综合性能优异且易于产业化的丁腈复合材料将是未来该领域的主攻目标.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)009【总页数】5页(P2005-2009)【关键词】丁腈橡胶;共混;树脂;纤维;复合材料【作者】杨凯;王鑫;赵雄燕;王磊;国建峰;胡伟;赵颂;秦万宝【作者单位】河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄 050018;河北省产品质量监督检验研究院,河北石家庄 050091;河北省产品质量监督检验研究院,河北石家庄 050091;河北省产品质量监督检验研究院,河北石家庄 050091;河北省产品质量监督检验研究院,河北石家庄 050091;河北省产品质量监督检验研究院,河北石家庄 050091【正文语种】中文【中图分类】TQ333.7丁腈橡胶(NBR)是丁二烯和丙烯腈单体的无规共聚物[1]。
根据应用范围,NBR分为通用型和特殊型两种,通用型主要指丁二烯和丙烯腈的二元共聚物,特殊型丁腈橡胶包括羧基丁腈橡胶(XNBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)和液体丁腈(LNBR)等。
由于丁腈胶结构中含有强极性的氰基,因而其耐油性和耐热性较优异,且具备优良的机械性能,被广泛应用于石油钻探、石油化工和汽车等工业领域[2]。
但由于其分子结构中腈基和不饱和双键的存在,其耐寒性、耐老化性、电绝缘性和加工性能均不够理想。
为了改善丁腈橡胶的诸多不足,科学家已采用了各种途径对其进行改性,如在丁腈橡胶结构中引入羧基基团制得羧基丁腈[3-4];采取丁腈溶液加氢法[5]、丁腈乳液加氢法[6]和乙烯-丙烯腈共聚法等对丁腈改性,降低其分子结构的不饱和程度;采用与其他材料共混的方法来提高丁腈橡胶的性能等。
丁腈橡胶/丁苯橡胶并用胶相容性研究
丁腈橡胶是一种强极性橡胶,丁苯橡胶是一种非极性橡胶,二者在热力学上是不相容,两相界面之间很难产生共交联,微观呈现相分离状态,相容性差,导致综合性能差。
丁腈橡胶/丁苯橡胶并用胶的相容性直接取决于两相间是否有键合作用的存在,即共交联。
如果两相间产生共交联,那么相容性会得到提高,只有相容性提高了,两相间的相分离才能得到改善,宏观性能才能提高。
本文首先采取了一种新的工艺,即两种橡胶分别加各自的配合剂制成母炼胶,停放一段时间,制备并用胶。
通过这种工艺,硫化剂一部分存在于各自的橡胶相中,可以防止在硫化时,由于胶料粘度的不同导致的硫化剂迁移问题,保证各组分都能得到有效交联;另一部分富集在二者相交的相界面上,从而可能在相界面上发生共交联等反应;通过拉伸试验对比发现新工艺比传统工艺的性能要好。
通过对比例50/50进行傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、交联密度测定、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)的研究,结果表明:新工艺50/50产生了氢键,交联密度增大,产生了共交联,玻璃化转变温度相互靠近,断面粗糙程度增加,断裂纹的高度和宽度明显增加,且分散密集,说明断裂趋于韧性断裂,需要更多的断裂能量,即两相之间相互作用增强,界面间结合更加牢固,因此NBR/SBR并用胶相容性提高,性能提高。
其次在新工艺的基础上采取了硅烷偶联剂,利用其在高温下释放的活性硫,研究是否参与了界面间的共交联反应。
通过无转子发泡硫化仪、DSC、扫描电子显微镜(SEM)对并用胶硫化特性、玻璃化转变温度、微观形貌之间关系的研究,结果表明:随着双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)用量的增多,门尼粘度降低,硬度增加,拉伸强度增高,断裂伸长率下降;耐油性能变好,交联密度增大,
产生了共交联,玻璃化温度相互靠近,断面粗糙程度增加,断裂纹增多,说明断裂趋于韧性断裂,需要更多的断裂能量,即两相之间相互作用增强,界面间结合更加牢固,相容性提高,从而性能提高。
最后在新工艺50/50的基础上进行变量分析。
通过无转子发泡硫化仪、门尼粘度仪、热空气老化箱的研究,结果表明:当古马隆树脂用量为5份时,NBR/SBR 并用硫化胶的力学性能最好;当炭黑用量为50份时,NBR/SBR并用硫化胶的力学性能最好;当4010NA用量为1份时,NBR/SBR并用硫化胶的耐老化性能最好。