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原材料与配方                                     张作鑫 等·S 用量对 HNBR 共混胶力学性能及耐热油性能的影响


                    同理,共混胶的拉断强度规律与 100% 定伸应力                      伸强度下降。扯断伸长率基本不发生变化。
                相似,先下降后上升。同时由于 S 的加入,会在反应                         2.4 S 用量对共混胶耐热油老化性能的影响
                中生成多硫键,而多硫键较长,在外力作用下容易发                               将共混胶在 175℃ ×72  h,46# 液压油老化条件下
                生变形,因此扯断伸长率上升。如图 3、图 4 所示                         进行耐热油老化性能的测试,实验结果如表 4 所示。
                                                                       表 4 S 用量对共混胶耐热油老化性能的影响
                                                                          分组          0#   1#   2#  3#   4#  5#
                                                                      175℃ ×72 h 耐热油老化
                                                                      邵尔 A 硬度 / °     83   83   81  74   76  82
                                                                      拉伸强度 /MPa       17.2  15.4  13.4 12.5 10.8 11.1
                                                                      拉断伸长率 /%        140  170  186  196  162  165
                                                                    50% 定伸应力 /MPa     6.4  4.6  4.0  3.7  4.2  4.0
                                                                    100% 定伸应力 /MPa    12.5  9.5  7.7  7.1  7.6  7.7

                                                                      从表 4 中可以看出,经耐热油老化实验后,共混
                                                                  胶硬度比老化前大,随着 S 用量增加,共混胶硬度仍
                                                                  旧先减小后增大,拉伸强度先减小后变大,50% 定伸
                                                                  应力和 100% 定伸应力具有同样的规律。耐热油老化
                                                                  过程中,没有氧气参与氧化反应,只有共混胶内部分
                                                                  子链之间的再交联,因此硬度和 100% 定伸应力均比
                       图 3 S 用量对共混胶拉断强度的影响
                                                                  老化前大。由于 HNBR 与 FKM 均发生继续交联反应,
                                                                  使得共混胶交联密度变大,拉伸强度变大。同时由于
                                                                  应力集中点更多,扯断伸长率比老化前小。


                                                                  3 结论
                                                                     (1)随着 S 用量增加,HNBR/FKM 共混胶硫化
                                                                  程度降低,硫化时间变短 ;硬度、拉伸强度、100%
                                                                  定伸应力均先变小后变大,扯断伸长率先变大后变小。
                                                                     (2)经热空气老化后,HNBR/FKM 共混胶硬度
                                                                  变大,拉伸强度减小,扯断伸长率基本不发生变化。
                                                                     (3)经热油老化后,共混胶硬度、拉伸强度、
                                                                  100% 定伸应力均先减小后增大,扯断伸长率先变大
                      图 4 S 用量对共混胶扯断伸长率的影响
                                                                  后变小。
                2.3 S 用量对共混胶耐热空气老化性能的影
                响
                                                                  参考文献 :
                    将共混胶在 175℃ ×72  h 热空气老化条件下进行                  [1]   张丙文,杨金晓,朱琨,等 . 氢化丁腈橡胶在工程机械上的应
                耐热空气老化性能的测试,实验结果如表 3 所示。                              用 [J]. 机械工程师,2001(5):32~33.
                                                                  [2]   Xu D, Karger-Kocsis J, Major Z, et al. Unlubricated rolling
                    表 3 S 用量对共混胶耐热空气老化性能的影响
                       分组          0#   1#  2#   3#   4#  5#          wear of HNBR/FKM/MWCNT compounds against steel[J].
                   175℃ ×72 h 耐热空气老化                                  Journal of Applied Polymer Science, 2010, 112(3):1 461~
                     邵尔 A 硬度       92   92  92   90   87  95          1 470.
                   拉伸强度 /MPa      14.5  13.0  12.4  11.3  11.0  11.9  [3]   田帅承,李再峰 .  氟橡胶 / 氢化丁腈橡胶复合材料的性能与结
                    拉断伸长率 /%       45   43  47   47   43  44          构研究 [J]. 橡胶工业 , 2017, 64(10):581~585.

                    由表 3 可知,热空气老化后,共混胶硬度变大,                       [4]   李超芹,胡海华,梁滔,等 . 氟橡胶耐乙醇汽油性能的研究 [J].
                                                                      特种橡胶制品,2017(3):23~26.
                这是由于老化过程中共混胶继续发生交联反应所致。
                                                                  [5]   郑书军,高福年,咸新河,等 . 汽车发动机耐高温带底盘
                拉伸强度随着 S 用量变大而减小,这是由于 S 生成的                           多唇口气门阀杆氟橡胶油封的研制 [J]. 橡胶科技,2017,
                多硫键不耐热空气老化,在老化过程中容易断键,使                               15(3):32~37.
                得交联密度变大,进而容易产生应力集中点,使得拉


                2018     第   44 卷                                                                      ·25·
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