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氟橡胶/氯醚橡胶共混物的制备及性能研究

作　者: 张旋
导　师: 罗权焜
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: FKM ECO 共混改性硫化特性物理机械性能动态力学性能
分类号: TQ330.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特点，是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术及其他工业部门不可缺少的材料。尽管氟橡胶具有许多优异的性能,但是也存在模压流动性差、压缩永久变形过大、生胶加工工艺性能不理想，硫化胶的物理性能不好协调，如硬度偏高等不足。本课题采用机械共混的方法，将氟橡胶与二元共聚型氯醚橡胶共混，对246型氟橡胶进行改性研究。探讨研究共混比、硫化体系、补强剂、软化剂和防老剂等配方因素对FKM/ECO共混物硫化特性、共混硫化胶的物理机械性能、耐热老化性能、耐油性能、高温压缩永久变形性能以及动态力学性能的影响。搜索现代文献发现，有关氟橡胶与氯醚橡胶共混的研究报道极为鲜见。本课题采用机械共混方法，选择合适的共混比和共硫化剂，适宜的混炼工艺条件，制备综合性能优异的FKM/ECO并用胶，达到改善氟橡胶缺点的目的，为今后FKM/ECO工程应用提供参考数据。研究结果表明：TCY/TRA硫化体系能较好的硫化FKM/ECO共混胶，并使其共混胶具有优异的操作安全性、硫化胶具有较好的物理机械性能和耐油性能。TCY用量为2.5~3.0份时，共混胶料具有较好的硫化特性和较优异的物理机械性能。DMA测试结果表明，当ECO含量低于20份时，两种胶料的相容性较好。并入ECO，会导致共混胶的物理机械性能、耐油性能和耐热老化性能的下降，但可以改善胶料的高温压缩永久变形性能和低温性能。当采用N220补强体系，用量为30~40份时，可以获得较好的物理机械性能和低温性能。采用DOP为软化剂，能使共混硫化胶具有较好的物理机械性能和耐油性能，并能明显改善其低温性能，用量5份时为佳。采用防老剂RD和防老剂4010NA的共混硫化胶具有较快的硫化速度，较高的老化性能保持率、较好的耐油性能和较低的高温压缩永久变形。研究数据显示：当FKM/ECO共混比为80/20，硫化体系采用TCY/TRA，且当并用比2.5：1.0时，其共混硫化胶的性能达到较理想状态，拉伸强度为17.3Mpa，扯断伸长率为127%，硬度为85度。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-34
  1.1 氟橡胶  11-18
    1.1.1 氟橡胶的发展概况  11-15
    1.1.2 氟橡胶的结构与性能  15
    1.1.3 氟橡胶的配合  15-17
    1.1.4 氟橡胶的加工特性  17
    1.1.5 氟橡胶的共混改性  17-18
  1.2 氯醚橡胶  18-29
    1.2.1 氯醚橡胶的发展概况  18-19
    1.2.2 氯醚橡胶的制法  19-21
    1.2.3 氯醚橡胶的结构与性能  21-25
    1.2.4 氯醚橡胶的配合  25-28
    1.2.5 氯醚橡胶的共混改性  28-29
  1.3 氟橡胶与氯醚橡胶的并用  29-32
    1.3.1 橡胶并用研究背景和目的  29
    1.3.2 橡胶并用理论  29-31
    1.3.3 并用橡胶的共硫化  31-32
    1.3.4 氟橡胶与氯醚橡胶并用的可行性  32
  1.4 本论文创新点  32-33
  1.5 本课题主要研究目的和内容  33-34
第二章实验部分  34-37
  2.1 实验主要原材料  34
  2.2 仪器与设备  34
  2.3 共混工艺  34-35
  2.4 性能测试  35-37
    2.4.1 硫化特性  35
    2.4.2 物理机械性能  35
    2.4.3 耐热老化性能  35
    2.4.4 耐油性能  35-36
    2.4.5 高温压缩永久变形  36
    2.4.6 动态力学性能  36-37
第三章结果与讨论  37-81
  3.1 硫化体系的确定  37-48
    3.1.1 共混胶硫化体系  37-39
    3.1.2 硫化剂TCY用量对FKM/ECO共混胶性能的影响  39-43
      3.1.2.1 硫化特性  39-40
      3.1.2.2 物理机械性能  40-42
      3.1.2.3 耐热老化性  42
      3.1.2.4 高温耐油性能  42-43
    3.1.3 TRA用量对FKM/ECO共混胶性能的影响  43-47
      3.1.3.1 硫化特性  43-44
      3.1.3.2 物理机械性能  44-45
      3.1.3.3 高温耐老化性能  45-46
      3.1.3.4 高温耐油性能  46-47
    3.1.4 本节小结  47-48
  3.2 共混比对FKM/ECO共混胶性能的影响  48-54
    3.2.1 硫化特性  48-49
    3.2.2 物理机械性能  49-50
    3.2.3 耐热老化性能  50-51
    3.2.4 高温耐油性能  51-52
    3.2.5 耐高温压缩永久变形性能  52-53
    3.2.6 动态力学性能  53-54
    3.2.7 本节小结  54
  3.3 补强剂对FKM/ECO共混胶性能的影响  54-59
    3.3.1 硫化特性  54-56
    3.3.2 物理机械性能  56
    3.3.3 耐热老化性能  56-57
    3.3.4 耐油性能  57-58
    3.3.5 高温压缩永久变形性能  58-59
    3.3.6 本节小结  59
  3.4 N220用量对FKM/ECO共混胶性能的影响  59-66
    3.4.1 硫化特性  59-61
    3.4.2 物理机械性能  61-62
    3.4.3 耐热老化性能  62-63
    3.4.4 耐油性能  63-64
    3.4.5 高温压缩永久变形性能  64-65
    3.4.6 本节小结  65-66
  3.5 软化剂对FKM/ECO共混胶性能的影响  66-72
    3.5.1 硫化特性  66-67
    3.5.2 物理机械性能  67-68
    3.5.3 耐热老化性能  68-69
    3.5.4 耐油性能  69
    3.5.5 高温压缩永久变形性能  69-70
    3.5.6 动态力学性能  70-71
    3.5.7 本节小结  71-72
  3.6 DOP用量对FKM/ECO共混胶性能的影响  72-75
    3.6.1 硫化特性  72-73
    3.6.2 物理机械性能  73-74
    3.6.3 耐油性能  74-75
    3.6.4 本节小结  75
  3.7 防老剂对FKM/ECO共混胶性能的影响  75-81
    3.7.1 硫化特性  75-76
    3.7.2 物理机械性能  76-77
    3.7.3 耐热老化性能  77-78
    3.7.4 耐油性能  78-79
    3.7.5 高温压缩永久变形性能  79
    3.7.6 本节小结  79-81
结论  81-83
参考文献  83-89
攻读硕士学位期间取得的研究成果  89-90
致谢  90

氟橡胶/氯醚橡胶共混物的制备及性能研究

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