螺桿泵橡膠定子配方的優(yōu)化.pdf

1、本課題以丁腈膠為主要橡膠材料，通過(guò)與其它材料如酚醛樹脂、氯化聚乙烯(CM)、三元共聚尼龍等進(jìn)行共混，研究了共混硫化膠的物理機(jī)械性能、耐老化性能及耐介質(zhì)性能，采用橡膠加工分析儀(RPA2000)和動(dòng)態(tài)粘彈譜儀(DMA)考察了共混混煉膠和硫化膠的動(dòng)態(tài)性能，并采用掃描電鏡(SEM)觀察了共混硫化膠的微觀結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用增容劑端羥基液體丁腈橡膠增容共混體系，以期優(yōu)化出具有較好綜合性能的橡膠定子配方。 首先研究了不同硫化體系對(duì)NBR硫化膠物

2、理機(jī)械性能、耐介質(zhì)性能和耐老化性能的影響。NBR可采用傳統(tǒng)硫黃硫化體系、有效硫化體系以及過(guò)氧化物硫化體系進(jìn)行硫化，不同的硫化體系賦予NBR硫化膠不同的性能。傳統(tǒng)硫黃硫化體系硫化的NBR膠拉伸強(qiáng)度、300％定伸應(yīng)力較高，但是其壓縮永久變形較大，其他兩種硫化體系的硫化膠壓縮永久變形比較接近，均較小。不同硫化體系硫化的NBR對(duì)不同介質(zhì)的抗耐性不同，有效硫化體系硫化的NBR在變壓器油中體積變化率較??；而在混合溶劑中傳統(tǒng)硫黃硫化體系硫化的NBR體

3、積變化率最小。三種硫化體系硫化的NBR動(dòng)態(tài)性能測(cè)試表明，傳統(tǒng)硫黃硫化體系硫化的NBR生熱量較少，其他兩種硫化體系生熱量比較接近；拉伸疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明，傳統(tǒng)硫黃硫化體系硫化膠拉伸疲勞后力學(xué)性能保持較好，而過(guò)氧化物體系硫化膠抗疲勞性能最差，有效硫化體系耐疲勞性介于兩者之間。 其次采用不同的酚醛樹脂增強(qiáng)NBR硫化膠。在NBR中填充SP6600、SP6701、SFP118三種樹脂后，NBR硫化膠的撕裂強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和耐磨性提高。SP66

4、00能夠提高硫化膠的拉伸強(qiáng)度，而SFP118使硫化膠的拉伸強(qiáng)度下降。耐變壓器油的測(cè)試結(jié)果表明，樹脂的引入降低了NBR硫化膠的耐油性，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，硫化膠的體積變化率明顯提高，SP6600和SFP118填充的硫化膠耐油性好于SP6701。隨著油溫的升高，當(dāng)溫度低于90℃時(shí)，不同酚醛樹脂填充的硫化膠的拉伸強(qiáng)度變化不大，溫度超過(guò)90℃后，硫化膠的拉伸強(qiáng)度明顯下降。酚醛樹脂的引入提高了硫化膠的耐混合溶劑性能，但樹脂種類影響不顯著。

5、 對(duì)NBR/CM共混硫化膠性能的分析可知，CM加入后僅使硫化膠的定伸應(yīng)力提高，而其它性能(拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、耐磨耗性能、耐老化性、動(dòng)態(tài)生熱性能以及耐介質(zhì)性能)均降低；常溫下的壓縮永久變形隨著CM用量的增加而逐漸增大，但是125℃下NBR/CM硫化膠的壓縮永久變形剛好相反，隨著CM的增加而降低?？傮w來(lái)說(shuō)，CM的加入不利于丁腈橡膠性能的改善。 NBR/PA共混硫化膠的性能表明，PA的加入明顯提高了硫化膠的定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度、耐老化性

6、能以及耐介質(zhì)性能，但是耐磨性稍有下降，并且硫化膠的初始龜裂性有大幅度的下降，可是抗裂紋擴(kuò)展性得到改善。綜合比較，10phrPA時(shí)NBR/PA硫化膠綜合性能較好。增容劑HTBN的加入在膠料中能起到增塑劑的作用，改善混煉膠的加工性；HTBN的加入對(duì)硫化膠的模量、耐磨性、壓縮永久變形性能影響較??；但能明顯提高硫化膠的拉斷伸長(zhǎng)率、耐老化性能，并且耐介質(zhì)后的力學(xué)性能保持率較好，特別是耐溶劑后增容劑的加入明顯提高了硫化膠的力學(xué)性能；HTBN在4ph

7、r以上時(shí)，硫化膠表現(xiàn)出優(yōu)異的耐油性，質(zhì)量變化幾乎為零。 NBR/PA混煉膠的RPA分析表明，尼龍的加入使混煉膠模量有較大的增加，由應(yīng)變掃描以及溫度掃描可知，各混煉膠的模量均隨應(yīng)變(溫度)的增大而逐漸降低，生熱量也減小。NBR/PA共混硫化膠的：DMA曲線顯示只有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，表明二者有較好的相容性。隨著.HTBN的引入，共混硫化膠的DMA曲線上顯示的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變化很小。 對(duì)NBR/PA硫化膠的SEM觀察表明，N