HNBR-EVM的并用研究

1、    hnbr/evm的并用研究    严明毛积祥摘要：文章对氢化丁腈橡胶（hnbr）与乙烯醋酸乙烯酯橡胶（evm）不同并用比的共混胶进行了物理机械性能、耐老化性、耐油性、粘接性和动态性能的对比研究，结果表明：hnbr与evm具有较好的相容性，其并用胶具有较好的综合性能。关键词：氢化丁腈橡胶；乙烯醋酸乙烯酯橡胶；并用：tq333 ：a ：1009-2374（2013）20-0010-03氢化丁腈橡胶（hnbr）是丁腈橡胶的加氢产物，除了具有丁腈橡胶本身的耐油特性外，还由于分子链的高饱和性，赋予它优良的耐热性、耐候性、耐臭氧老化性。同时，由于hnbr分子

2、规整度的提高、结晶性的增强，赋予它较高的拉伸强度、优异的耐磨性以及较低的渗油性。但由于hnbr的价格一直比较昂贵，限制了其应用范围的拓展。乙烯醋酸乙烯酯橡胶（evm）是一种分子链完全饱和的聚合物，因此具有优异的耐老化性、耐酸碱性，并且随着醋酸乙烯酯的含量（va含量）增加，耐油性增加。但evm粘度较低，加工性差，并且eam是酯类聚合物，耐水性较差。hnbr与evm分子结构相似，极性相近，且过氧化物都是其有效的交联剂，因此具有较好的共硫化性。hnbr/evm不仅降低了hnbr的成本，兼具了二者的性能优点，而且改善了evm的加工性。本文拟对hnbr与evm并用，探讨不同并用比对共混胶性能的影响，希望

3、可以用evm部分取代hnbr，达到降低hnbr成本的目的，以便拓宽hnbr的应用。1 实验1.1 主要原材料hnbr，牌号3446，朗盛化学（上海）有限公司产品，丙烯腈含量34%；evm，牌号700hv，朗盛化学（上海）有限公司产品，va含量70%；n550碳黑，上海卡博特碳黑厂产品。其他配合剂均为一般市售工业品。1.2 主要仪器设备xk-150型开放式炼胶机，青岛第一橡塑机械厂产品；qlb型平板硫化机，上海第一橡塑机械厂产品；m2000-a型硫化仪，高铁检测仪器有限公司产品；ai-5000型拉力试验机，高铁检测仪器有限公司产品；404a型老化试验箱，江苏明珠试验机械有限公司产品；rh-200

4、0压缩生热试验机，高铁检测仪器有限公司产品。1.3 试样制备基本配方为：hnbr/evm 100；氧化锌 5；硬脂酸 1；防老剂445 1.0；防老剂zmmbi 1.0；n550碳黑 50；dcp 3.5；tac/s 2。合计：173.5。先在开炼机上分别制备hnbr与evm的混炼胶，然后再按不同并用比例掺混均匀，以制备共混胶，出片停放。用硫化仪测定正硫化时间后，使用平板硫化机制得试样。试样硫化条件：160×20min，后处理条件：150×2h。1.4 性能测试硫化胶各项性能的测试均按相应的国家标准执行，其中撕裂强度采用直角形试样；压缩永久变形采用a型试样，压缩率25%。2

5、 结果与讨论2.1 并用比对硫化特性的影响hnbr/evm不同并用比对胶料的硫化参数见表1。从t10及t90值来看，随着evm比例的增加，胶料的焦烧时间延长，而正硫化时间反而缩短，这对提高硫化效率有利。从最小扭矩ml值来看，随着evm比例的增加，ml值减小，这是因为evm的门尼粘度更低，随着evm比例提高，胶料流动性增加，这对改善高粘度的hnbr的加工性有利。从最大扭矩mh值来看，随着evm比例的增加，mh值减小，这是因为hnbr具有较高的剪切模量，其硬度及定伸比evm高。2.2 并用比对基本物理性能的影响从表2的基本物理性能来看，胶料的门尼粘度随evm含量的增加而逐渐降低，这对改善hnbr的

6、加工性能，尤其注射性能有利。随着evm比例增加，胶料硬度增加，而拉伸强度及撕裂强度降低，说明同样的配方，hnbr具有更高的力学性能，而evm具有更高的交联密度；200%定伸先增加后降低，这说明适当并用evm对提高hnbr的定伸应力有所帮助，且有一最佳并用比。2.3 并用比对耐热空气老化性能的影响从表3的耐热性能来看，所有胶料都具有较高的性能保持率。但从各组胶料的性能来看，a、b胶料老化后扯断伸长率降低，而拉伸强度增加了，说明hnbr比evm具有更明显的老化交联倾向；d、e胶料老化后硬度变化最小，且扯断伸长率和撕裂强度增加了，说明evm比hnbr具有更好的耐热性。从压缩永久变形的结果来看，随着e

7、vm含量的增加，胶料的压缩永久变形减小，这对高温密封性能有利。evm比hnbr表现出更好的抗高温压缩永久变形性能，一方面是evm交联程度深，另一方面是evm耐热性更好。2.4 并用比对耐油性能的影响从表4的耐油性能来看，在溶胀性较小的irm901油中，经过高温侵泡后，所有胶料均表现出较好的性能保持率，并且随着evm含量的增加，体积变化率减小，说明evm在油中的体积收缩更小，这对提高胶料的密封性能是有利的。但在溶胀性较大的irm903油中，随着evm含量增加，性能保持率降低，体积变化率变大，说明evm耐溶胀性大的油品的能力较弱，在这些油品中用evm取代或部分取代hbnr时要引起注意。2.5 并用

8、比对粘接性能的影响从表5的粘接性能来看，随着evm含量的增加，胶料剥离强度与粘合强度均降低，说明evm的粘接性能较差。这与eam的分子结构有关，evm是完全饱和橡胶，分子链中无双键，橡胶与胶黏剂无法形成共价键。从试样破坏类型来看，a、b、c为橡胶破坏，d、e为橡胶与粘接剂间破坏。胶黏剂为：底涂chemlok205，面涂chemlok252。2.6 并用比对动态疲劳性能的影响从表6的动态性能来看，随着evm含量的增加，胶料的压缩疲劳性能提高，具体表现在胶料生热低、变形小。这可能是因为evm分子量小、门尼粘度低、交联密度高、耐热性好的原因。这对动态密封或动态减震的场合是非常有益的。3 结语（1）h

9、nbr与evm具有较好的共硫化特性，并且随着evm在hnbr中并用比例的增加，胶料的流动性提高，压缩永久变形减小，但拉伸强度、定伸应力、撕裂强度等力学性能降低。（2）hnbr/evm可以提高hnbr的耐热性，但粘接性能降低，因此，在与金属骨架粘接的场合，应慎用或不用evm。（3）hnbr、evm及其并用胶都具有较好的耐油性能，但对于溶胀性较大的油品，evm的体积变化率较大，使用时应引起注意。（4）hnbr/evm可以改善hnbr的动态疲劳性能，对提高hnbr动态密封或动态减震性有利。参考文献1 申迎军，等.hnbr橡胶与evm橡胶的并用研究j.特种橡胶制品，2009，30（5）：19-21.2 张美玲.evm橡胶的性能与聚合物中乙酸乙烯酯含量的关系j.橡胶参考资料，2000，30（5）：49-57.中国高新技术企业&#