叶静
南京金三力高分子科技有限公司 江苏 南京 210000
摘要：本实验研究通过对NBR3375、NBR1052、NBE N41三个牌号的丁腈橡胶在过氧化物硫化体系，普通硫磺硫化体系，半有效硫化体系，有效硫化体系，进行对比研究，分析不同牌号的橡胶的门尼粘度与胶料流动性，加工性能，力学性能的关系。丙烯腈含量不同，门尼粘度相似的NBR3375与NBR N41对比，丙烯腈含量高的NBR3375，胶料的流动性差，硬度较大，拉伸强度较大，最大伸长率较小，压缩永久变形性较好。丙烯腈含量相同的NBR3375与NBR1052对比，可以得出在丙烯腈含量相同的情况下，MV值较低的NBR 1052，胶料流动性较好，硬度较大，拉伸强度较小，最大伸长率较大，压缩永久变形性较差。
关键词：丁腈橡胶，丙烯腈含量，门尼粘度，物理性能
前言
1.1丁腈橡胶性质
1.1.1丁腈橡胶的品种与分类
丁腈橡胶(NBR)是由丁二烯和丙烯腈两种单体聚合反应得到的共聚物，按丙烯腈含量的高低,可分为超高腈(0.41以上)、高腈(0.36～ 0.41)、中高腈(0.31～ 0.36)、中腈(0.25～ 0.31)和低腈(0.25以下)五大类。
1.1.2丁腈橡胶的结构特点
①分子结构不规整,属于非结晶性橡胶。
②极性橡胶：丙烯腈的含量越高,极性越强的分子间力越大,分子链的柔性也就越差。
③不饱和橡胶：单键和双键数目随着丙烯腈含量的提高而减少,它的不饱和程度也随着丙烯腈含量的提高而不断下降。
④分子量分布较窄。
1.1.3丁腈橡胶的物理性质
丁腈橡胶为浅黄至棕褐色、略带腋臭味的弹性体，密度随着丙烯腈含量的增加而由0.945~0.999g/cm3不等，能溶于苯、甲苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂。
1.1.4丁腈橡胶的应用
丁腈橡胶有良好的耐油性，以及较好的物理机械性能，所以被广泛用于各种耐油制品中。高丙烯腈含量的丁腈橡胶通常被用于直接与油类进行接触，或者是耐油性要求比较高的制品当中，如垫圈、油封、输油管，中丙烯腈含量的丁腈橡胶一般用于普通耐油制品如油、胶管等。低丙烯腈含量的丁腈橡胶用于耐油性要求较低的制品,如低温耐油制品。
其次，由于丁腈橡胶具有半导性,可用于纺织皮辊、皮圈、阻燃运输带等。
1.2不同牌号丁腈橡胶的性能
表1.2原材料及来源
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2.2试验设备
表2.2 实验设备及仪器
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2.4 工艺流程
切胶→配料→塑炼→混炼→停放一段时间→用硫化仪测定硫化特性→制备硫化试片→停放一段时间→制备试验试样→试样进行厚度的测定→试样硬度的测定→试样机械性能的测定→整理实验数据
首先将胶料进行薄通，为保证对比效果，我们所有胶料均薄通8次，塑炼达到要求，然后按照先小料再大料的胶料顺序进行加料，最后混炼完成，下片冷却备用。
2.5 硫化胶的制备
在预热好的四柱平板硫化机上进行硫化，硫化条件如表所示：
表2.5.1 拉伸试样硫化条件表
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由上表可知，NBR3375、NBR 1052、NBR N41三个牌号的丁腈橡胶在DCP过氧化物硫化体系中，随着DCP份数的提高，胶料流动性有所变化，MH值增加，表征出硬度增加，ML值变化不大。
从硫化速度上看，NBR3375、NBR 1052、NBR N41三个牌号的丁腈橡胶基本相同，
且胶料ML值NBR3375>NBR N41，可以得出丙烯腈含量大的NBR3375，胶料的流动性较差。ML值NBR3375>NBR1052，可以得出在丙烯腈含量相同的情况下，MV值较低NBR1052，流动性好。
3.2硬度对比分析
NBR 3375>NBR N41,由此得出随着丙烯腈含量的增加，硬度增大，NBR 1052>NBR 3375，可知当丙烯腈含量相同时门尼粘度低的硬度较大。
3.3力学性能对比分析
表3.1胶料力学性能数据表
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3.3.1拉伸强度对比分析
在DCP硫化体系中，NBR1052随DCP用量的增加，拉伸强度不断增大，NBR3375与NBR N41前期随DCP用量的增加而增大，3份时开始转折下降，分析得出其原因为分子结构发生结构化，使拉伸强度降低。
在三种硫磺硫化体系中，拉伸强度基本相同，对比比较可以发现NBR3375>NBR1052>NBR N41,可以看出丙烯腈含量较高的NBR3375，拉伸强度大于NBR N41，在丙烯腈含量相同的情况下，门尼粘度较高的NBR3375，其拉伸强度大于门尼粘度较低的NBR1052。
3.3.2最大伸长率对比分析
在DCP硫化体系中，最大伸长率随DCP用量的增加而降低。NBR3375的最大伸长率小于NBR N41，可以看出丙烯腈含量增加，最大伸长率降低。NBR3375的最大伸长率总体小于NBR1052，可以看出丙烯腈含量相同时，门尼粘度低的最大伸长率较高。
3.3.3常温压缩永久变形对比分析
在DCP硫化体系中，压缩永久变形性随DCP份数的增加而降低；有效与半有效硫化体系优于硫磺硫化体系。
NBR3375对比NBR N41，NBR3375的压缩永久变形性优于NBR N41，可以看出丙烯腈含量高的，其压缩永久变形好。NBR3375对比NBR1052，NBR3375的压缩永久变形性优于NBR1052，可以看出在丙烯腈含量相同时，门尼粘度高的压缩永久变形性好。
第四章 结论
1、丙烯腈含量不同，门尼粘度相似的NBR3375与NBR N41对比，丙烯腈含量高的NBR3375，胶料的流动性差。丙烯腈含量相同的NBR3375与NBR1052对比，MV值较低的NBR 1052，胶料流动性较好。
2、丙烯腈含量不同，门尼粘度相似的NBR 3375与NBR N41对比,丙烯腈含量高的NBR 3375，硬度较大，丙烯腈含量相同门尼粘度不同的NBR 1052与NBR 3375对比，门尼粘度低的NBR 1052硬度较大。
丙烯腈含量不同，门尼粘度相似的NBR3375与NBR N41对比，丙烯腈含量较高的NBR3375，拉伸强度大于NBR N41，最大伸长率小于NBR N41，压缩永久变形性大于NBR N41。丙烯腈含量相同门尼粘度不同的NBR3375与NBR1052对比，门尼粘度较高的NBR3375，其拉伸强度大于NBR1052，最大伸长率小于NBR N41，压缩永久变形性较好。
且通过以上对门尼、拉伸强度、伸长率及压缩永久变形的实验数据对比，得出NBR1052配方三综合性能更优。