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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方面不可缺少的材料。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,通过与丙烯酸酯橡胶(ACM)共混,对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ACM/FKM共混物硫化特性、低温性能、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。旨在通过制定合适的配方及加工工艺,制备综合性能优异的ACM/FKM并用胶,改善氟橡胶的缺点。而且在并用胶的共硫化体系的选定过程中,对TCY(1,3,5-三巯基-2,4,6-均三嗪,也称三聚硫氰酸)硫化氟胶进行了系统的研究,此在已发表的论文成果中尚未多见。
研究结果表明:在所研究的三种硫化体系中,TCY硫化体系能较好的硫化ACM/FKM共混胶,并使其共混胶具有优异的操作安全性、硫化胶具有较好的交联密度、综合力学性能和耐油性能。TCY用量为2.5份时,ACM/FKM共混胶料具有较好的硫化特性和较优异的力学性能。DMA测试结果表明,ACM和FKM两种胶料的相容性较好。采用TCY硫化体系的ACM/FKM共混硫化胶具有较低的玻璃化转变温度(Tg)和tanδ峰值。并入ACM,会导致ACM/FKM共混胶的力学性能、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ACM/FKM共混比在20/80~40/60之间时,共混胶的上述性能可以达到较高的水平。宜采用N660和气相白炭黑并用的补强体系,其比例约为1:1,用量在40份左右,可以获得较好的补强效果和低温性能。采用极性软化剂,如氯化石蜡、TP-95和齐聚酯,能使共混硫化胶具有较好的力学性能和耐油性能,并能明显改善其低温性能。采用防A和防NBC并用的胶料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。