冷却液密封用HNBR胶料的开发及溶胀机制研究

发布时间：2023-03-27 19:36

　　氢化丁腈橡胶(HNBR)因其主链饱和度较高,侧链上含有极性的丙烯腈而具有较好的耐高温耐油特性,被广泛应用于密封行业。本研究基于汽车发动机冷却液密封的使用条件,探究HNBR实用配方,其中填料的选用十分关键。据工业界经验,硅酸盐类填料能有效提高橡胶制品对发动机冷却液的耐腐蚀性,因此,本研究首先通过硫化性能、力学性能以及动态力学性能探究硅烷偶联剂YDH-151用量对不同填料(合成硅酸钙、天然硅酸钙、滑石粉和炭黑)填充HNBR性能的影响,确定出最佳偶联剂用量;其次通过硫化性能、力学性能、耐热氧老化性能和耐介质性能探究填料对HNBR的影响,确定出最佳配方;最后探究三种硅酸盐填料与2-乙基己酸的反应以及HNBR硫化胶在模拟冷却液中的溶胀,确定出HNBR的溶胀机理。结果表明:乙烯基硅烷偶联剂YDH-151能改善四种填料(天然硅酸钙N-CaSiO₃、合成硅酸钙S-CaSiO₃、滑石粉Talcum以及炭黑N990)与橡胶的相互作用,提高HNBR硫化胶的模量和强度,当用量较高时偶联剂起增塑的作用降低模量和强度。其中,添加0.8phr偶联剂的HNBR具有较好的硫化...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 氢化丁腈橡胶概述
        1.1.1 氢化丁腈橡胶的国内外发展
            1.1.1.1 HNBR国外发展
            1.1.1.2 HNBR国内发展
        1.1.2 HNBR的生产工艺进展
        1.1.3 HNBR的结构
        1.1.4 HNBR的性能
            1.1.4.1 物理机械性能
            1.1.4.2 耐油性和耐老化性
            1.1.4.3 耐化学介质性
            1.1.4.4 加工及粘合性
        1.1.5 影响HNBR性能的因素
        1.1.6 HNBR的应用
            1.1.6.1 胶带
            1.1.6.2 密封制品
            1.1.6.3 软管、胶管类
            1.1.6.4 其他用途
        1.1.7 HNBR的国内外研究现状
    1.2 HNBR的配合体系
        1.2.1 生胶的选择
        1.2.2 硫化体系
        1.2.3 补强体系
            1.2.3.1 炭黑与白炭黑补强体系
            1.2.3.2 纤维补强体系
            1.2.3.3 甲基丙烯酸盐补强体系
            1.2.3.4 其他补强体系
        1.2.4 其他助剂
    1.3 无机填料的表面改性处理
        1.3.1 无机填料的种类及应用
        1.3.2 滑石粉的基本特性
            1.3.2.1 滑石粉的结构特性
            1.3.2.2 滑石粉的性质
        1.3.3 无机填料表面改性处理方法
    1.4 表面改性处理剂的作用机理及应用
        1.4.1 表面改性处理剂种类
            1.4.1.1 表面活性剂
            1.4.1.2 偶联剂
        1.4.2 偶联剂表面改性处理的工艺
        1.4.3 高分子偶联剂
    1.5 本研究目的与内容
第二章 偶联剂对不同填料填充氢化丁腈橡胶性能的影响
    2.1 实验部分
        2.1.1 主要原料
        2.1.2 主要仪器与设备
        2.1.3 实验配方
        2.1.4 试样制备
        2.1.5 测试与表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 粒径和比表面积
        2.2.2 扫描电镜SEM图
        2.2.3 XRD测试
        2.2.4 硫化性能
        2.2.5 力学性能测试
        2.2.6 Payne效应(RPA2000测试)
    2.3 本章小结
第三章 不同填料对冷却液密封用HNBR性能的影响
    3.1 实验部分
        3.1.1 主要原料
        3.1.2 主要仪器与设备
        3.1.3 实验配方
        3.1.4 试样制备
        3.1.5 测试与表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 硫化性能
        3.2.2 力学性能
        3.2.3 耐热氧老化性能
        3.2.4 耐介质性能
    3.3 本章小结
第四章 HNBR的溶胀机理探究
    4.1 实验部分
        4.1.1 主要原料
        4.1.2 主要仪器与设备
        4.1.3 实验配方
        4.1.4 试样制备
        4.1.5 测试与表征
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 HNBR的溶胀机理探究
            4.2.1.1 XRD测试
            4.2.1.2 SEM和EDS测试
            4.2.1.3 FTIR测试
            4.2.1.4 GC-MS测试
        4.2.2 三种硅酸盐与2-乙基己酸的反应探究
            4.2.2.1 三种硅酸盐与2-乙基己酸的反应量
            4.2.2.2 XPS测试
            4.2.2.3 XRD测试
            4.2.2.4 FTIR测试
            4.2.2.5 TGA测试
            4.2.2.6 EDS测试
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3772729