高性能航空密封材料的研发
发布时间：2021-10-08 21:32
对于航空橡胶密封材料来说,不仅仅要求具有较好的物理机械性能,还需要对所接触的油料等具有较好的耐受力,更要求在高空的低温环境下保持良好的弹性不会硬化失效。基于此,本文研究了生胶种类、硫化体系、补强与填充体系、增塑体系等对丁腈橡胶（NBR）和羧酸交联型丙烯酸酯橡胶（ACM）物理机械性能、耐3号燃油（RP-3）、10号液压油（YH-10）及耐低温性能的影响,并且初步探究了丙烯酸盐在丙烯酸酯橡胶中的应用。研究结果表明:随着丙烯腈含量的提高,NBR在油中的体积变化率会降低,耐两种介质油的性能提高,硫化胶的拉伸强度提高,压缩永久变形增大,脆性温度提高;炭黑的种类对NBR热油老化后的体积变化率及脆性温度的影响不大,但是随着炭黑粒径的增大,NBR的拉伸强度和硬度会降低;增塑剂的种类对NBR的物理机械性能和耐油性能的影响不大,增塑剂TP-95和DOS的耐寒效果要优于DOP;过氧化物/硫黄并用的复合硫化体系具有最好的物理机械性能和耐寒性能,而且浸油后的溶胀程度低,压缩永久变形较小;对于橡胶密封件来说,提高交联密度是降低制品压缩永久变形最有效的措施;综合来看,当硫化条件为160℃×30min,NBR N41...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
O型圈的静态密封机理示意图
青岛科技大学研究生学位论文3结构也会发生变化。图1-3橡胶溶胀示意图Fig.1-3Schematicofrubberswelling通常以硫化胶在油料中浸泡后的物性变化和体积、质量变化率来表示橡胶的耐油能力。并且根据不同橡胶在ASTMNO.3号油中的体积膨胀率将橡胶的耐油情况划分为十个等级。图1-2不同橡胶耐热、耐油等级示意图Fig.1-2SchematicofHeatandoilresistancewithdifferentrubber根据“相似相容”的理论，油和橡胶溶解度参数差值的绝对值越大，橡胶就越难溶胀，对该油品的耐受能力越好。简单来说，就是极性橡胶的制品可用于非极性的矿物油中[15-16]。橡胶的耐油能力可以用浸油后的体积变化率表示，如果在油料中的体积变化率过大，说明橡胶的耐油能力较差，容易发生渗油漏油等事故；而体积变小则说明配合剂的抽出较为严重，会严重污染所密封的介质[17]；张凤玲[18]等人通过研究两种航空液压油（YH-10、YH-15）对丁腈橡胶性能的影响发现：液压油中添加剂含量的提高会对丁腈橡胶密封件的使用性能造成极大的影响。因此，添加剂中的化学成分会破坏橡胶的分子结构，是造成浸油后制品性能受损的重要原因。1.2.1.2影响橡胶耐油性能的因素影响橡胶耐油能力的最重要因素就是橡胶本身的性质。橡胶的结构在很大程度上决定了其所能适应的介质环境。一般的油通常是非极性的，所以大分子主链上连接有极性侧基的橡胶（如FKM、HNBR、CO、ACM、NBR等）通常具有较强的耐油能力[19]。在所有的耐油橡胶中，含氟原子的橡胶（氟橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶）[20-22]无论对普通的燃油还是含过氧化物的混合燃料都具有较好的耐受能力，但由于
青岛科技大学研究生学位论文3结构也会发生变化。图1-3橡胶溶胀示意图Fig.1-3Schematicofrubberswelling通常以硫化胶在油料中浸泡后的物性变化和体积、质量变化率来表示橡胶的耐油能力。并且根据不同橡胶在ASTMNO.3号油中的体积膨胀率将橡胶的耐油情况划分为十个等级。图1-2不同橡胶耐热、耐油等级示意图Fig.1-2SchematicofHeatandoilresistancewithdifferentrubber根据“相似相容”的理论，油和橡胶溶解度参数差值的绝对值越大，橡胶就越难溶胀，对该油品的耐受能力越好。简单来说，就是极性橡胶的制品可用于非极性的矿物油中[15-16]。橡胶的耐油能力可以用浸油后的体积变化率表示，如果在油料中的体积变化率过大，说明橡胶的耐油能力较差，容易发生渗油漏油等事故；而体积变小则说明配合剂的抽出较为严重，会严重污染所密封的介质[17]；张凤玲[18]等人通过研究两种航空液压油（YH-10、YH-15）对丁腈橡胶性能的影响发现：液压油中添加剂含量的提高会对丁腈橡胶密封件的使用性能造成极大的影响。因此，添加剂中的化学成分会破坏橡胶的分子结构，是造成浸油后制品性能受损的重要原因。1.2.1.2影响橡胶耐油性能的因素影响橡胶耐油能力的最重要因素就是橡胶本身的性质。橡胶的结构在很大程度上决定了其所能适应的介质环境。一般的油通常是非极性的，所以大分子主链上连接有极性侧基的橡胶（如FKM、HNBR、CO、ACM、NBR等）通常具有较强的耐油能力[19]。在所有的耐油橡胶中，含氟原子的橡胶（氟橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶）[20-22]无论对普通的燃油还是含过氧化物的混合燃料都具有较好的耐受能力，但由于
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁腈橡胶密封圈耐15号液压油性能研究[J]. 代晓瑛,雷兴平,卢玉蛟. 橡胶科技. 2019(06)
[2]硫化条件对民用飞机刹车系统液压橡胶密封圈低温密封特性的影响[J]. 李蒙,冯洪福,刘守兴,沈涛. 特种橡胶制品. 2019(01)
[3]增塑剂与助硫化剂对丁腈橡胶的协同作用[J]. 孟唯,刘浩,武文斌,张舒雅,王重. 合成橡胶工业. 2019(01)
[4]氟弹性体在航天航空领域的应用[J]. 杨璠,陈风波,王腾,谢玥,郭安儒. 化学与黏合. 2019(01)
[5]配合体系对羧酸型丙烯酸酯橡胶性能的影响[J]. 常宪增,史新妍. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]橡胶件在燃油中腐蚀溶胀性的对比[J]. 倪培永,戴峰,储爱华,金洪超. 材料科学与工程学报. 2018(03)
[7]国产内脱模剂TMV在乙烯-丙烯酸酯橡胶中的应用[J]. 丁灿,牟守勇. 橡胶科技. 2017(08)
[8]氟橡胶耐乙醇汽油性能的研究[J]. 李超芹,胡海华,梁滔,龚光碧. 特种橡胶制品. 2017(03)
[9]绿色轮胎原材料研究进展[J]. 赵菲,黄琪伟,高洪娜,赵树高. 科学通报. 2016(31)
[10]硫化剂HMDC和促进剂DPG对乙烯-丙烯酸酯橡胶性能的影响[J]. 王子连,纪金权,张刚,杜爱华. 橡胶科技. 2016(10)
博士论文
[1]甲基丙烯酸锌/三元乙丙橡胶复合材料中多重网络结构的研究[D]. 庄涛.青岛科技大学 2017
[2]过氧化物硫化三元乙丙橡胶的过程模拟及其交联网络结构分析[D]. 王鹤.青岛科技大学 2015
[3]丙烯酸酯橡胶合成及应用[D]. 任秀艳.长春理工大学 2012
硕士论文
[1]冷却液密封用HNBR胶料的开发及溶胀机制研究[D]. 常宪增.青岛科技大学 2019
[2]丁腈橡胶的序列结构及应用研究[D]. 陈昊诚.青岛科技大学 2019
[3]羧基型丙烯酸酯橡胶的合成与改性[D]. 王惊.华南理工大学 2019
[4]丙烯酸酯橡胶基阻尼材料的制备与性能研究[D]. 温彦威.南京理工大学 2018
[5]NBR/EVM共混胶老化行为与性能及预测研究[D]. 易杰.青岛科技大学 2017
[6]耐油橡胶防老剂的合成及其在丁腈橡胶中的应用[D]. 刘振钢.武汉大学 2017
[7]氟塑料包覆硅橡胶O型密封圈的性能表征及应用研究[D]. 黄国冠.华东理工大学 2017
[8]O形橡胶密封圈静动态特性研究[D]. 陈士朋.东北石油大学 2016
[9]丙烯酸酯橡胶结构与性能的研究[D]. 郑爱隔.青岛科技大学 2016
[10]橡胶密封圈粘弹特性研究[D]. 陆婷婷.北京化工大学 2015
本文编号：3424998
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
O型圈的静态密封机理示意图
青岛科技大学研究生学位论文3结构也会发生变化。图1-3橡胶溶胀示意图Fig.1-3Schematicofrubberswelling通常以硫化胶在油料中浸泡后的物性变化和体积、质量变化率来表示橡胶的耐油能力。并且根据不同橡胶在ASTMNO.3号油中的体积膨胀率将橡胶的耐油情况划分为十个等级。图1-2不同橡胶耐热、耐油等级示意图Fig.1-2SchematicofHeatandoilresistancewithdifferentrubber根据“相似相容”的理论，油和橡胶溶解度参数差值的绝对值越大，橡胶就越难溶胀，对该油品的耐受能力越好。简单来说，就是极性橡胶的制品可用于非极性的矿物油中[15-16]。橡胶的耐油能力可以用浸油后的体积变化率表示，如果在油料中的体积变化率过大，说明橡胶的耐油能力较差，容易发生渗油漏油等事故；而体积变小则说明配合剂的抽出较为严重，会严重污染所密封的介质[17]；张凤玲[18]等人通过研究两种航空液压油（YH-10、YH-15）对丁腈橡胶性能的影响发现：液压油中添加剂含量的提高会对丁腈橡胶密封件的使用性能造成极大的影响。因此，添加剂中的化学成分会破坏橡胶的分子结构，是造成浸油后制品性能受损的重要原因。1.2.1.2影响橡胶耐油性能的因素影响橡胶耐油能力的最重要因素就是橡胶本身的性质。橡胶的结构在很大程度上决定了其所能适应的介质环境。一般的油通常是非极性的，所以大分子主链上连接有极性侧基的橡胶（如FKM、HNBR、CO、ACM、NBR等）通常具有较强的耐油能力[19]。在所有的耐油橡胶中，含氟原子的橡胶（氟橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶）[20-22]无论对普通的燃油还是含过氧化物的混合燃料都具有较好的耐受能力，但由于
青岛科技大学研究生学位论文3结构也会发生变化。图1-3橡胶溶胀示意图Fig.1-3Schematicofrubberswelling通常以硫化胶在油料中浸泡后的物性变化和体积、质量变化率来表示橡胶的耐油能力。并且根据不同橡胶在ASTMNO.3号油中的体积膨胀率将橡胶的耐油情况划分为十个等级。图1-2不同橡胶耐热、耐油等级示意图Fig.1-2SchematicofHeatandoilresistancewithdifferentrubber根据“相似相容”的理论，油和橡胶溶解度参数差值的绝对值越大，橡胶就越难溶胀，对该油品的耐受能力越好。简单来说，就是极性橡胶的制品可用于非极性的矿物油中[15-16]。橡胶的耐油能力可以用浸油后的体积变化率表示，如果在油料中的体积变化率过大，说明橡胶的耐油能力较差，容易发生渗油漏油等事故；而体积变小则说明配合剂的抽出较为严重，会严重污染所密封的介质[17]；张凤玲[18]等人通过研究两种航空液压油（YH-10、YH-15）对丁腈橡胶性能的影响发现：液压油中添加剂含量的提高会对丁腈橡胶密封件的使用性能造成极大的影响。因此，添加剂中的化学成分会破坏橡胶的分子结构，是造成浸油后制品性能受损的重要原因。1.2.1.2影响橡胶耐油性能的因素影响橡胶耐油能力的最重要因素就是橡胶本身的性质。橡胶的结构在很大程度上决定了其所能适应的介质环境。一般的油通常是非极性的，所以大分子主链上连接有极性侧基的橡胶（如FKM、HNBR、CO、ACM、NBR等）通常具有较强的耐油能力[19]。在所有的耐油橡胶中，含氟原子的橡胶（氟橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶）[20-22]无论对普通的燃油还是含过氧化物的混合燃料都具有较好的耐受能力，但由于
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁腈橡胶密封圈耐15号液压油性能研究[J]. 代晓瑛,雷兴平,卢玉蛟. 橡胶科技. 2019(06)
[2]硫化条件对民用飞机刹车系统液压橡胶密封圈低温密封特性的影响[J]. 李蒙,冯洪福,刘守兴,沈涛. 特种橡胶制品. 2019(01)
[3]增塑剂与助硫化剂对丁腈橡胶的协同作用[J]. 孟唯,刘浩,武文斌,张舒雅,王重. 合成橡胶工业. 2019(01)
[4]氟弹性体在航天航空领域的应用[J]. 杨璠,陈风波,王腾,谢玥,郭安儒. 化学与黏合. 2019(01)
[5]配合体系对羧酸型丙烯酸酯橡胶性能的影响[J]. 常宪增,史新妍. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]橡胶件在燃油中腐蚀溶胀性的对比[J]. 倪培永,戴峰,储爱华,金洪超. 材料科学与工程学报. 2018(03)
[7]国产内脱模剂TMV在乙烯-丙烯酸酯橡胶中的应用[J]. 丁灿,牟守勇. 橡胶科技. 2017(08)
[8]氟橡胶耐乙醇汽油性能的研究[J]. 李超芹,胡海华,梁滔,龚光碧. 特种橡胶制品. 2017(03)
[9]绿色轮胎原材料研究进展[J]. 赵菲,黄琪伟,高洪娜,赵树高. 科学通报. 2016(31)
[10]硫化剂HMDC和促进剂DPG对乙烯-丙烯酸酯橡胶性能的影响[J]. 王子连,纪金权,张刚,杜爱华. 橡胶科技. 2016(10)
博士论文
[1]甲基丙烯酸锌/三元乙丙橡胶复合材料中多重网络结构的研究[D]. 庄涛.青岛科技大学 2017
[2]过氧化物硫化三元乙丙橡胶的过程模拟及其交联网络结构分析[D]. 王鹤.青岛科技大学 2015
[3]丙烯酸酯橡胶合成及应用[D]. 任秀艳.长春理工大学 2012
硕士论文
[1]冷却液密封用HNBR胶料的开发及溶胀机制研究[D]. 常宪增.青岛科技大学 2019
[2]丁腈橡胶的序列结构及应用研究[D]. 陈昊诚.青岛科技大学 2019
[3]羧基型丙烯酸酯橡胶的合成与改性[D]. 王惊.华南理工大学 2019
[4]丙烯酸酯橡胶基阻尼材料的制备与性能研究[D]. 温彦威.南京理工大学 2018
[5]NBR/EVM共混胶老化行为与性能及预测研究[D]. 易杰.青岛科技大学 2017
[6]耐油橡胶防老剂的合成及其在丁腈橡胶中的应用[D]. 刘振钢.武汉大学 2017
[7]氟塑料包覆硅橡胶O型密封圈的性能表征及应用研究[D]. 黄国冠.华东理工大学 2017
[8]O形橡胶密封圈静动态特性研究[D]. 陈士朋.东北石油大学 2016
[9]丙烯酸酯橡胶结构与性能的研究[D]. 郑爱隔.青岛科技大学 2016
[10]橡胶密封圈粘弹特性研究[D]. 陆婷婷.北京化工大学 2015
本文编号：3424998
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