【正文】 前言丁腈橡膠(NBR)是具有耐油、耐熱、耐化學(xué)藥品和機(jī)械性能等綜合特性良好的橡膠材料，故其是應(yīng)用于石油鉆探、石油化工及汽車等苛刻動(dòng)態(tài)環(huán)境中的傳統(tǒng)橡膠材料，在這種苛刻使用環(huán)境中，橡膠制品的破壞主要是由機(jī)械疲勞和滯后生熱引起的。文獻(xiàn)報(bào)道添加少量白炭黑能夠降低膠料基體的生熱性，但白炭黑與橡膠的表面能的差異較大。硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)展促進(jìn)了白炭黑填充輪胎的商品化，尤其是沉淀法白炭黑獲得了重大突破。使用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)白炭黑進(jìn)行改性，可提高白炭黑與橡膠之間的相容性，降低膠料的門尼粘度、生熱和滾動(dòng)阻力，改善膠料的加工性能，提高硫化膠的耐磨性，使橡膠具有較好的綜合性能。目前偶聯(lián)劑對(duì)橡膠改性方面的研究以雙[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物(Si69)作為偶聯(lián)劑的方法研究和應(yīng)用的最多。本次試驗(yàn)首先研究了偶聯(lián)劑品種及并用對(duì)填料在NBR橡膠基體中的網(wǎng)絡(luò)化研究，并用掃描電鏡(SEM)微觀表征了偶聯(lián)劑對(duì)填料在橡膠基體中微觀分散性的影響，及其對(duì)NBR硫化膠物理機(jī)械性能、耐介質(zhì)性及動(dòng)態(tài)性能的影響，優(yōu)選出最佳的偶聯(lián)劑品種；在此基礎(chǔ)上，研究了了該偶聯(lián)劑品種用量對(duì)NBR硫化膠綜合性能的影響，選出最佳的用量。1 文獻(xiàn)綜述丁腈橡膠(NBR: Nitrile Butadiene Rubber)為淺黃色略帶香味的橡膠，是丁二烯與丙烯腈的共聚物。1937年工業(yè)化生產(chǎn)。聚合方法類似于乳液聚合的丁苯橡膠，有低溫乳液聚合(5℃)和高溫乳液聚合(50℃)兩種。目前主要采用低溫乳液聚合。 結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)丁腈橡膠是苯乙烯與丁二烯為單體，采用乳液聚合方法，通過自由基反應(yīng)歷程制得的無規(guī)共聚物。 結(jié)構(gòu)式：在NBR中，丁二烯(B)和丙烯晴(A)鏈節(jié)的連接方式一般為BAB，BBA，ABB，ABA和BBB的三元組，但隨著丙烯晴含量的增加，也有呈AABAA五元組連接的，甚至可能出現(xiàn)丙烯腈的均聚物。共聚物鏈節(jié)中丁二烯單元的微觀構(gòu)型以反式14構(gòu)型為主，丁二烯鏈節(jié)的微觀構(gòu)型與聚合溫度的關(guān)系見表11表11丁二烯鏈節(jié)的微觀構(gòu)型與聚合溫度的關(guān)系Tab 11 Butadiene segment of the microconfiguration of the relationship with the polymerization temperature聚合溫度/℃丁二烯鏈節(jié)的微觀構(gòu)型與聚合溫度的關(guān)系順式14構(gòu)型反式1構(gòu)型12構(gòu)型10.2030 主要特性 NBR中由于有極性氰基的存在，因此對(duì)非極性或弱極性的礦物油、動(dòng)植物油、液體燃料和溶劑等有較高的穩(wěn)定性，而芳烴溶劑、酮、脂等極性物質(zhì)則對(duì)其有溶漲作用。丁腈橡膠在溶劑中的溶脹性與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，溶劑的苯胺點(diǎn)越低或芳烴含量越高，溶脹能力越大，而丁腈橡膠在溶劑中的穩(wěn)定性越差。NBR中由于存在著易被電場(chǎng)極化的氰基，因而降低了介電能力，丁腈橡膠屬于半導(dǎo)體橡膠，其結(jié)合丙烯腈量越高，介電性能越差。NBR的耐熱性介于天然橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠之間。與其他橡膠相比，丁腈橡膠有較寬的使用溫度范圍，可在空氣中于120℃下長(zhǎng)期使用，若隔絕空氣，則可在160℃下長(zhǎng)期使用。NBR的耐熱性能隨其結(jié)合丙烯腈量而提高。NBR的主要缺點(diǎn)是耐臭氧和耐強(qiáng)氧化劑的性能差。為此，常加入抗臭氧劑對(duì)苯二胺和石蠟及抗氧劑多元胺、多元酚和有機(jī)壓磷酸酯。 基本性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 表12 溶劑穩(wěn)定性和結(jié)合丙烯腈含量的關(guān)系Tab12 Solvent stability and the relationship between the bined acrylonitrile content溶劑結(jié)合丙烯腈量/%28333855溶脹度/%異辛烷(20d，20℃)4..3異辛烷/甲苯=70/30(20d，20℃)異辛烷/甲苯=70/30(20d，50℃)異辛烷/甲苯=50/50(20d，20℃)異辛烷/甲苯=50/50(20d，50℃)