氯磺化聚乙烯橡膠與氫化丁腈橡膠耐熱性能對比

韓雪 陳麗飛 金耀程

摘 要：研究了技術(shù)要求、性能相近的兩種以氯磺化聚乙烯和氫化丁腈橡膠為主膠的硫化橡膠耐熱老化性能情況。通過模擬高溫使用環(huán)境，對兩種硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、硬度（邵氏A）的性能變化情況進(jìn)行測定，得出了兩種硫化橡膠的老化曲線及耐高溫使用的能力對比情況。

關(guān) 鍵 詞：氯磺化聚乙烯橡膠；氫化丁腈橡膠；高溫；性能

中圖分類號：TQ 330 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1671-0460（2016）03-0519-02

Abstract： Heat-resistant performances of chlorosulfonated polyethylene rubber and hydrogenated nitrile rubber were studied. Under simulated high temperature condition， the tensile strength， tensile elongation， hardness （Shaw A） performance of two kinds of rubber were measured， and the changes of two kinds of vulcanized rubber aging curves were drawn， and their high temperature resistant performances were compared.

Key words： Chlorosulfonated polyethylene rubber； Hydrogenated nitrile rubber； High temperature； Herformance

氯磺化聚乙烯橡膠（簡稱：CSM）和氫化丁腈橡膠（簡稱：HNBR）都是具有高度飽和化學(xué)結(jié)構(gòu)的特殊彈性體材料[1]，屬高性能品質(zhì)的橡膠品種。因都具有良好的耐熱、耐油、耐化學(xué)腐蝕、耐臭氧、耐磨等性能[2]，所以在如汽車工業(yè)、石油工業(yè)等很多相同領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。本文研究通過對技術(shù)要求、性能相近的兩種分別以氯磺化聚乙烯和氫化丁腈橡膠為主膠的硫化橡膠，進(jìn)行耐熱老化性能的對比測定，為兩種橡膠的選擇使用提供參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所用材料見表1。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備的型號及生產(chǎn)廠家見表2。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 試樣制備

按照LHH和QHH的配方用開煉機(jī)制備兩種混煉膠并使用實(shí)驗(yàn)用模具采用平板硫化機(jī)按照各自規(guī)定的硫化條件進(jìn)行硫化，制成測試試片。

1.3.2 性能測試

硫化膠的性能測試方法見表3[4]。

1.3.3 耐溫度老化試驗(yàn)

將硫化橡膠放入熱空氣老化試驗(yàn)箱中，進(jìn)行模擬150 ℃高溫環(huán)境，并按照GB/T 3512-2009 硫化橡膠或熱塑性橡膠 熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)的方法，分別對經(jīng)過24、48、72、96、120、144、168、192、216、240 h后兩種硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、硬度進(jìn)行測定。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

拉伸強(qiáng)度測試原始數(shù)據(jù)見表4。

由圖1可以看出，在150 ℃高溫環(huán)境下，LHH橡膠拉伸強(qiáng)度隨著試驗(yàn)時間的增長先快速下降到最低點(diǎn)，后出現(xiàn)緩慢上升，并在試驗(yàn)時間經(jīng)過192 h后，出現(xiàn)了完全脆化現(xiàn)象，已經(jīng)無法進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的測試。QHH橡膠拉伸強(qiáng)度隨著試驗(yàn)時間的增長先下降后上升，整個變化過程比較緩慢，趨勢平穩(wěn)，并未出現(xiàn)試驗(yàn)試片脆化現(xiàn)象。

由圖2可以看出，在150 ℃高溫環(huán)境下，LHH橡膠拉斷伸長率隨著試驗(yàn)時間的增長整體呈下降趨勢，下降速度先加快后趨于穩(wěn)定，并在試驗(yàn)時間經(jīng)過192 h后，出現(xiàn)了完全脆化現(xiàn)象，已經(jīng)無法進(jìn)行拉斷伸長率的測試。QHH橡膠拉斷伸長率隨著試驗(yàn)時間的增長同樣整體呈下降趨勢，下降速度比LHH下降速度小，并未出現(xiàn)試驗(yàn)試片脆化現(xiàn)象。

2.3 硬度試驗(yàn)結(jié)果

硬度測試原始數(shù)據(jù)表6。

由圖3可以看出，在150 ℃高溫環(huán)境下，LHH橡膠硬度隨著試驗(yàn)時間的增長而增加，增長速度較快，并在試驗(yàn)時間經(jīng)過192 h后，出現(xiàn)了完全脆化現(xiàn)象，已經(jīng)無法進(jìn)行硬度的測試。QHH橡膠硬度同樣隨著試驗(yàn)時間的增長而增加，并在經(jīng)過120 h后保持穩(wěn)定，且未出現(xiàn)試驗(yàn)試片脆化現(xiàn)象。

圖3 硬度隨老化時間變化曲線

Fig.3 Hardness -versus-aging time curve

3 結(jié) 論

（1）在高溫的工作環(huán)境下，氯磺化聚乙烯橡膠為主膠的混煉膠隨著時間的增長物理機(jī)械性能下降較大，且下降速度很快，并且在較短的時間后即出現(xiàn)老化脆裂現(xiàn)象，繼而無法使用。

（2）在高溫的工作環(huán)境下，氫化丁腈橡膠為主膠的混煉膠隨著時間的增長物理機(jī)械性能下降較小，下降速度相對較慢，產(chǎn)品的使用時間長。

由上可知，氫化丁腈橡膠耐溫度老化的能力比氯磺化聚乙烯橡膠強(qiáng)，可以選用在相對高溫的環(huán)境中使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張曉.氯磺化聚乙烯橡膠的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].橡膠科技市場，2009，22：11.

[2] 黃琪，梁志杰，馮斌，苑建設(shè)，胡軍強(qiáng).乙丙橡膠密封件耐老化防護(hù)涂層的試驗(yàn)研究.涂料工業(yè)，2010，40（4）：22.

[3] 梁星宇.改性氯磺化聚乙烯橡膠的性能研究[J].世界橡膠工業(yè)，2010，37（6）：2-3.

[4] 胡海華，王林，王振華，宋中勤，張群.氫化丁腈橡膠性能對比.特種橡膠制品，2007，28（5）：22.