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橡膠制品具有優良的耐油性,目前,它已作為一種通用耐油性橡膠廣泛用于機車車輛制動機用的隔膜、Y型圈、密封圈以及膠墊等制品。此類密封制品是整個制動機的關鍵部件,其性能的好壞直接影響行車安全。在這些耐油橡膠制品的使用過程中,由于工作環境的需要,除了要求具有優良的耐油性外,還要求具有非常好的低溫耐塞性能,而丁晴橡膠制品的耐寒性不足,從而影響了耐油制品的使用壽命。鑒于此,本工作優化設計了以丁晴橡膠制品為主體材料的試驗配方,使其低溫耐寒性有了很大的提高。主體材料的選擇在丁晴橡膠制品中,丙烯腈含量的高低對硫化膠料的各項性能有較大的影響,丁二烯鏈段分子極性小,柔順性好,提供耐寒性;丙烯腈鏈段分子極性大,柔順性差,提供耐油性。實踐證明,低丙烯腈含量(18 ~2O )的NBR能在滿足耐油性的前提下,具有優良的耐寒性,故選其作為主體材料進行研究和試驗。不同品種的NBR膠料的性能比較NBR是一種通用的合成橡膠,因品種的不同,生膠的分子結構和其他性能有所差別,對低溫耐寒性也有比較大的影響。本工作考察了3種不同牌號的低丙烯腈含量的NBR,并進行了對比試驗,這3種NBR的耐油性能相差不大,但JSR250S的低溫脆性和壓縮耐寒性能均優于N1845和N1965。分析原因,可能是由于JSR250S的丙烯腈含量分布范圍比其他兩種NBR要寬一些,從而使整個分子鏈具有更好的柔順性。故選用丁晴橡膠制品JSR250S做為主體材料。NBR/BR并用與NBR單用膠料性能的比較根據相關資料介紹,NBR與BR并用可以提高膠料的低溫耐寒性能。并用BR,相當于降NBR/BR并用與NBR單用膠料性能的比較根據相關資料介紹,NBR與BR并用可以提高膠料的低溫耐寒性能。并用BR,相當于降。可以看出,NBR并用了一定量BR后,對膠料耐油性影響不大,但低溫耐寒性能有所提高,因此,選用NBR/BR并用作為生膠體系。對并用配比量作了進一步的試驗考察,結果見表。從表中可以看出,隨著BR配比量的增加,膠料的伸長率和低溫耐寒性能越來越好,但拉伸強度和耐油性逐漸降低。當兩者并用達到80/20時候,耐寒性提高較小,而耐油性和強度均有較大幅度的下降。綜合比較,最終選用配比為85/15的生膠作為主體材料。硫化配合劑的選擇對膠料的性能有著重要的影響。NBR常用硫化體系有硫黃硫化體系、含硫化合物硫化體系、過氧化物硫化體系以及復合硫化體系,考察了這4種硫化體系對膠料性能的影響,結果見表。結果表明,利用硫黃硫化體系,其強度和伸長率性能比較好,但壓縮耐寒系數很低;用含硫化合物進行硫化,所得膠料的強度又偏低,耐油性較差;用過氧化物硫化,拉伸強度差于硫黃硫化體系,但壓縮耐寒系數較高;選用復合硫化體系,除了伸長率稍低于過氧化物硫化體系以外,其他各項性能均較優。綜合考慮,利用復合硫化體系進行硫化所得膠料的物理機械性能最佳。丁晴橡膠制品屬于一種非結晶性、無定型的聚合物,本身的拉伸強度比較低,耐寒性能好的低丙烯腈含量的NBR 拉伸強度則更低,因此膠料必須進行補強,才具有實用價值,炭黑是丁晴橡膠制品的主要補強劑。工業應用的炭黑品種很多,不同品種的炭黑具有不同的結構度和粒徑,從而具有不同的補強效果,對膠料的物理機械性能有著重要的影響。

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