丁腈橡胶与PVC共混改性--《聚氯乙烯》1985年04期
丁腈橡胶与PVC共混改性
【摘要】：正 用橡胶改性PVC,既扩大了PVC的使用范围,又为橡胶找到代用材料,橡胶与塑料共混改性工作已成为橡塑工业共同关心的课题。这里重点介绍PVC与丁腈橡胶(简称NBR)共混,它们两者都是极性分子,均带有强极性基团,内聚能密度相近,故可以任意比例共混。如在少量PVC中加入大量NBR并经硫化,就制得一种性能很好的改性丁腈胶,强度高、弹性模量高、耐候性、耐臭氧老化性、耐油、耐磨、耐撕裂性和耐火焰性提高,成本也有所降低。 (一)NBR与PVC并用的机理 橡胶高分子的结构特点是存在着自由旋
【作者单位】：
【正文快照】：
用橡胶改性PVC,既扩大了PVC的使用范围,又为橡胶找到代用材料,橡胶与塑料共混改性工作已成为橡塑工业共同关心的课题。这里重点介绍PVC与丁腈橡胶(简称NBR)共混,它们两者都是极性分子,均带有强极性基团,内聚能密度相近,故可以任意比例共混。如在少量PVC中加入大量NBR并经硫化
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丁腈橡胶阻尼材料的研究及其影响因素
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··········
论文题目：
增强材料对丁腈橡胶性能的影响
作者姓名：
入学时间：2008 年 9 月
专业名称： 材料物理与化学
研究方向： 材料物理
指导教师： 郑 华
称： 副 教 授
论文提交时间：2011 年 5 月
论文答辩时间：2011 年 5 月 27 日
授予学位时间：
EFFECT OF REINFORCING MATERIALS ON
THE PROPERTIES OF NITRILE
BUTADIENE RUBBER
A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of
MASTER OF PHILOSOPHY
Shandong University of Science and Technology
Supervisor: Associate professor Zheng Hua
College of Material Science and Engineering
本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所
公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交
于其它任何学术机关作鉴定。
硕士生签名：
AFFIRMATION
I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements
for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and
Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The
document has not been submitted for qualification at any other academic
institute.
Signature:
山东科技大学硕士学位论文
（1）通过机械共混法制备了两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶（牌号 ）/
有机蒙脱土（NBR/OMMT）复合材料。X 射线衍射（XRD）和透射电镜（ TEM）表征
了复合材料的纳米结构。本文重点研究了 OMMT 用量对复合材料硫化性能的影响，同
时研究了 OMMT 用量和丙烯腈含量对复合材料力学性能、热空气老化性能、加工性能、
耐油性能和热稳定性能的影响。XRD 的测试结果还表明：随着 OMMT 用量的增加（5~20
份 ）， NBR/OMMT 纳米复合材料的层间距逐渐减小。
对照炭黑的增强机理，本文对 OMMT 对橡胶的增强机理进行了初步探讨：从力学
性能的变化趋势可以看出，随着 OMMT 用量的增加，拉伸强度提高。这是由于 OMMT
巨大的比表面积，与橡胶分子链之间形成了巨大的界面相互作用，从而在拉伸作用下，
使大分子链的取向程度和结晶程度提高，从而导致拉伸强度提高。由此可以提出，OMMT
对橡胶的增强机理是 OMMT 片层对橡胶大分子链的吸附作用。
丙烯腈含量越高，NBR/OMMT 纳米复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、
100%定伸应力、硬度、密度、门尼粘度和压缩永久变形都越大；同时，热空气老化性能 、
耐油性能、热稳定性都有所提高。
（2）通过机械共混法制备了两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶（牌号 ）/
炭黑并用复合材料。重点研究了炭黑并用比不同（ N774/N330）对复合材料硫化性能的
影响，而且研究了炭黑并用比和丙烯腈含量对复合材料力学性能、热空气老化性能、加
工性能和耐油性能的影响。结果表明：炭黑 N774 和 N330 的协同作用提高了硫化胶的力
学性能、热空气老化性能和耐油性能，但导致门尼粘度增大。
丙烯腈含量越高，NBR 硫化胶的焦烧时间（Ts2）和正硫化时间（T90）越短。与 NBR
（1965）硫化胶的 T90 先延长后缩短再延长不同，NBR（3380）硫化胶的 T90 呈现逐渐延
长的趋势。
丙烯腈含量越高，NBR 硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、 100%定伸应
力、硬度、密度和门尼粘度都越大，而压缩永久变形变小；而且硫化胶的耐油性能和热
空气老化性能都有所提高。
关键词：丁腈橡胶，有机蒙脱土，炭黑并用，硫化性能，结构与性能，协同作用
山东科技大学硕士学位论文
Two kinds of nitrle butad iene rubbe
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丁腈橡胶材料粘接技术研究
航天制造技术 3.1
CH252胶层厚度对粘接强度的影响
在施工过程中，胶粘剂的厚度是一个非常重要的技术参数，胶层较薄，化学反应所需要的基团数不够，粘接强度自然降低，因此选择合理的施工量是非常重要的。在试验过程中，无法测试胶层厚度，采用了重量法控制胶层的厚度，即25mm×25mm面积上的胶粘剂重量。其试验结果见表1。
胶层厚度对粘接强度的影响
重量抗剪强度抗拉强度破坏形式
由表2的测试数据可知，当对胶粘剂采用烘干工艺，提高烘干温度后，NBR 橡胶材料的粘接强度得到有效地增加，而且破坏形式由混合变为内聚，即丁腈橡胶内部被破坏，但是当烘干温度大于70℃时，粘接强度开始降低，破坏形式又变为混合。显然采用烘干工艺，提高烘干温度可以有效地排除胶粘剂中的溶剂，提高界面粘接性能，当烘干温度过高时，胶粘剂表面迅速结皮，阻止了内部溶剂的挥发，导致界面粘接性能降低。因此，选用50℃作为烘干温度，试验了时间对粘接性能的影响，其结果见表3。
烘干时间对粘接强度的影响
时间抗剪强度抗拉强度破坏形式
注：胶粘剂在25℃下，晾干时间为30min 。
由表1的测试数据可知，当胶粘剂的重量控制在3.5g 以下时，NBR 橡胶材料的粘接强度比较低，而且粘接破坏形式是界面，即CH205和CH252胶粘剂之间出现破坏，显然，当CH252胶粘剂含量比较低时，与CH205的反应基团比较少，从而影响了界面的粘接。当胶粘剂的重量控制在3.5g 以上时，粘接强度明显提高，粘接破坏形式是混合，部分破坏在NBR 橡胶材料内部，部分破坏在界面，粘接效果比较好。如果作为产品的使用，其强度是不够的，破坏形式也不够理想（要求断裂面在丁腈橡胶内）。对试件的胶层分析，认为胶层的厚度已经饱满，在4.5g 时已经偏厚，不需要再增加厚度，应从其他方面进行改进。 3.2
施工工艺对粘接性能的影响
诸多研究表明，残余溶剂是破坏粘接的重要因素。CH252是高溶剂含量的胶粘剂，其中存在大量的甲苯和氯苯，在室温下将溶剂充分晾干是比较困难的，出现混合式破坏的原因可能是胶粘剂中的溶剂没有挥发干净，在高温状态下，溶剂汽化，破坏粘接。在粘接NBR 橡胶材料前，将胶层中的溶剂排除干净是非常必要和有用的。因此，采取了烘干工艺。烘干工艺包括温度和时间两大因素。烘干温度对粘接性能影响的试验结果见表2。
烘干温度对粘接强度的影响
温度/℃抗剪强度抗拉强度破坏形式
注：胶粘剂的重量为3.5g ，烘干温度为50℃。
由表3的测试数据可知，适当地延长烘干时间后，NBR 橡胶材料的粘接强度得到提高，破坏形式由混合变为内聚。当烘干时间大于30min 后，粘接强度没有明显的变化，考虑到目前的粘接强度已经远远满足设计指标的要求，从可靠性以及工艺的可实施性出发，选择50min 作为烘干时间比较合适。 3.3
工艺稳定性试验结果
根据工艺试验优化结果，初步确定了粘接工艺，包括胶层厚度，烘干温度和时间。为了确认工艺稳定性，选用了4批胶粘剂，完成了工艺稳定性试验，试验结果见表4。
稳定性试验结果
试验批次批批批批 剪切强度扯离强度破坏方式
注：胶粘剂的重量为3.5g ，烘干温度为50℃，烘干时间为50min 。
由表4的测试数据可知，4批胶粘剂的4组数据差别比较小，证明优化后的工艺是非常稳定的。 3.4
使用期试验
由于产品的生产周期比较长，胶粘剂涂刷后往往需要存放一段时间，为了考核其使用期，将处理好的试件存放在空调间一段时间后，再贴丁腈橡胶制作试件，测试其强度。试验结果见表5。
注：胶粘剂的重量为3.5g ，烘干时间为30min 。
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