腈綸增強吸水膨脹丁腈橡膠的制備及其性能研究

范志瑋，楊 雋，徐恩松，潘小杰，王 芬

武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢 430205

吸水膨脹橡膠（water swellable rubber，WSR）自20世紀70年代發明以來，以其彈性止水、以水止水的特點，廣泛應用于各種工程變形縫、施工縫、水下儀器的密封防水［1-6］。隨著工業迅速發展，對吸水膨脹橡膠制品性能的要求也越來越高，應具備一定的力學性能、快速高倍率吸水、吸水后質量損失率低等特性。使用填料是提高WSR性能較簡便的方法之一［7］。目前常用的WSR填料是白炭黑。Choi等［8］研究了白炭黑含量對白炭黑填充的丁腈橡膠復合材料的水膨脹行為的影響。研究表明，由于在二氧化硅表面存在許多硅烷醇基團，不僅可以改善WSR的機械性能，而且可以改善WSR的吸水性能。但王國杰等［9］研究發現，白炭黑用量越大，吸水樹脂的損失率也越大，這可能是因為白炭黑的存在，形成了一種吸水通道，吸水樹脂可從這種通道中滲出。目前，雖然纖維橡膠復合材料的研究較為廣泛，但有關纖維作為填料增強吸水膨脹橡膠的報道較少。本文以腈綸作為增強材料，通過機械共混法制備了短纖維增強型吸水膨脹丁腈橡膠（water swellable nitrile butadiene rubber，WSNBR）復合材料，考察了腈綸、吸水樹脂用量對復合材料吸水性能與力學性能的影響，并通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察纖維在橡膠基體中的分散狀態及復合材料斷面微觀形貌。

1 實驗部分

1.1 原料

丁腈橡膠（nitrile butadiene rubber，NBR）：牌號為N41，中國石油化工股份有限公司蘭州分公司；腈綸（3 mm）：市售，江蘇常州市天怡工程纖維有限公司；吸水樹脂：市售，廣州博峰化工科技有限公司；……