丁腈橡胶-聚丙烯腈互穿网络材料的合成与耐油性能研究
2016-05-21杨建庭杨玉琼马莉莉
弹性体 2016年2期
关键词:复合材料
吴 宇,樊 洁,杨建庭,杨玉琼,马莉莉
(1.中国石油天然气股份有限公司 石油化工研究院,甘肃 兰州 730060;2.中国石油天然气股份有限公司兰州石化公司 化工储运厂,甘肃 兰州 730060;3.中国石油天然气股份有限公司兰州石化公司 丁腈橡胶车间,甘肃 兰州 730060)
丁腈橡胶(NBR)由于分子链中含有大量的强极性腈基,使其相较于其它橡胶具有很强的耐油性和耐溶剂性。同时,NBR也具有良好的物理机械性能,因此广泛应用于汽车、航空航天、石油开采、化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域。
近年来,人们对NBR有了较为充分的研究,开发出了不同腈基含量的NBR产品,市场上的NBR分子链上腈基质量分数一般在18%~40%之间,由于丁二烯和丙烯腈竞聚率的差异,腈基含量很难进一步提高[1],故耐油性能无法进一步继续提高[2]。但目前汽车行业、密封行业尤其是油田用密封制品行业常常需要更好的耐油性能及强度,常规的NBR很难完全满足要求,这种情况往往只能使用更加昂贵同时加工难度极大的氢化丁腈橡胶[3]。
为了制备更高腈基含量的NBR,可以将NBR与聚丙烯腈进行机械共混,使得复合材料中的腈基含量提高,但是这种方法聚丙烯腈分子和NBR分子链相对独立,结合强度低,同时由于聚丙烯腈熔点较高,机械复合效果较差,对材料的耐油性提高有限,同时还会使得材料的物理机械性能下降[4]。
本文使用液态的丙烯腈与NBR进行充分混合,使丙烯腈分子均匀地分散到NBR分子链间,通过在硫化过程中丙烯腈的原位聚合生成的聚丙烯腈与NBR分子形成互穿网络结构,可以得到高腈基含量的NBR复合材料,即互穿网络复合材料(NBR-IPN)。……
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