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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

曲线，检测条件为 170 ℃ ×20 min，然后硫化试片， 2 结果与讨论
试片硫化条件为 170℃ ×(T 90 +1 min）。 2.1 硫化特性
密封性试验采用旋转轴唇型密封圈的 TC 结构作 由表 1 可以 看出，NBR3365、4975 的 T 90 较 短，
为实验对象，橡胶全包覆产品规格为 Φ75×Φ100×12， 说明 NBR 硫化速度较快 ； HNBR、CR、ACM 的 T 90
金 属骨 架 材料 为 冷轧 碳 钢薄 板（SPCC）， 规格 为 较长，硫化速度较慢 ；而 FKM 的 T 90 则过长，硫化速
Φ82×Φ98.4×10.1，厚度为 1.2 mm ；胶黏剂选择各种 度过慢。而从 T 10 来看，NBR3365、NBR4975 又表现
胶料与金属骨架黏结的相应型号，硫化条件为 170℃ × 出了较好的焦烧安全性。
（T 90 +2 min）。 表 1 硫化特性
1.4 性能检测 数值
项目 NBR NBR
硫化特性 ：按照 GB/T 16584—1996 进行测试。 3365 4975 HNBR CR ACM FKM
T 10 /(m:s) 0:57 0:59 0:52 0:48 0:53 4:27
硬度 ：邵尔 A 型，按照 GB/T 531.1—2008 进行
T 90 /(m:s) 3:09 4:07 7:03 6:52 7:16 16:45
测试。 M L /(N·m) 0.22 0.21 0.24 0.61 0.54 0.68
M H /(N·m) 1.46 1.29 2.38 3.02 1.85 2.36
拉伸性能 ：按照 GB/T 528—2009 进行测试，采
用 Ⅰ 型试样。 表 1 中由最小扭矩可以看出，NBR、HNBR 的流
撕裂强度 ：按照 GB/T 529—2008 进行测试，采 动性较好，而 CR、ACM 和 FKM 的流动性则较差。
用直角形试样。 NBR 和 ACM 的最大扭矩较小，而 HNBR、CR 和
热空气老化性能 ：按照 GB/T 3512—2014 进行测 FKM 的最大扭矩则较大。硫化曲线上所呈现出来的流
试。 动性及最大转矩是符合一般规律的，尤其是最大转矩，
耐油性能 ：按照 GB/T 1690—2010 进行测试。 其反映的是胶料的扭转剪切模量，而在硬度差别不大
密封性 ：不同橡胶的耐油性、耐热性差异较大， 时，HNBR、CR 和 FKM 表现出更高的弹性模量。
其实际应用环境差异也很大，但为了方便对比，统一 2.2 力学性能及耐老化性能
了实验条件及试验介质。所选用的转速是根据发动机 由表 2 可以看出，HNBR 和 CR 具有最高的拉伸
的转速低速和高速情况，并选用了一组航空发动机高 强度。NBR 的拉伸强度和撕裂强度仅低于和 CR，而
速旋转的运行情况作为实验条件（4#），试验油选用 优于 ACM 和 FKM，且其拉断伸长率明显优于 CR，
的是接近润滑油的 IRM901，合计 4 组实验条件，即 ： 这是由于 NBR 虽然不具备自补强性，但炭黑对其具
1#（低温低速）： 2 000 r/min×100℃ ×14 h→2 600 r/min 备良好的补强性。ACM 和 FKM 的拉伸强度很接近，
×125 ℃ ×6 h→0 r/min× 室 温 ×4 h， 合 计 24 h 为 1 个 但其撕裂强度和拉断伸长率明显高于后者，这是由于
循环周期 ； ACM 拉伸强度主要源自炭黑粒子对其补强作用，而后
2#（高温低速）： 2 000 r/min×125℃ ×14 h→2 600 r/min 者源自其自补强性，而炭黑粒子在提高 ACM 拉伸强
×150 ℃ ×6 h→0 r/min× 室 温 ×4 h， 合 计 24 h 为 1 个 度的同时，还可以缓冲掉破坏过程中应力集中导致破
循环周期 ； 坏的能量，从而具备优于后者的撕裂强度和拉断伸长
3#（高温高速）： 4 000 r/min×125℃ ×14 h→5 000 r/min 率 [7] 。FKM 的撕裂强度较小，且热撕裂性能很差，在
×150 ℃ ×6 h→0 r/min× 室 温 ×4 h， 合 计 24 h 为 1 个 胶料成型过程中影响很大，是当下急需解决的问题。
循环周期 ； 表 2 力学性能和老化性能
以上三组试验其它条件为 ：旋向 ：右旋 ；轴跳 ： 数值
项目 NBR NBR
0.15 mm，即孔安装偏心量 0.15 mm；试验周期： 240 h； 3365 4975 HNBR CR ACM FKM
硬度 /Shore A 68 69 73 76 68 70
每 4 h 进行一次记录。
拉伸强度 /MPa 19.1 20.3 28.5 26.9 11.3 11.9
4#（高温超高速）： 9 500 r/min×80℃ ×40 min→ 拉断伸长率 /% 451 425 293 318 376 275
-1
撕裂强度 /(kN . m ) 41.9 34.1 37.8 45.6 30.1 19.3
6 600 r/min×80℃ ×30 min→6 600 r/min×130℃ ×100 min
老化（100℃ ×72 h）
→9 200 r/min×130℃ × 400 min→0 r/min× 常温 ×120 min， 硬度变化 /Shore A +4 +3 +3 +2 +2 +2
拉伸强度变化率 /% -5.4 -9.9 +3.8 -4.1 +5.4 +12.4
合计 12 h 为 1 个循环周期 ；试验周期 ： 120 h ；每 1 h 拉断伸长率变化率 /% -29.5 -31.7 -6.4 -13.8 -9.7 -5.2
进行一次记录。 由表 2 还可以看出，关于耐老化性能，NBR 的硬

·2· 第 45 卷 第 23 期