氯磺化聚乙烯橡胶与氢化丁腈橡胶耐热性能对比

韩雪 陈丽飞 金耀程

摘 要：研究了技术要求、性能相近的两种以氯磺化聚乙烯和氢化丁腈橡胶为主胶的硫化橡胶耐热老化性能情况。通过模拟高温使用环境，对两种硫化橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、硬度（邵氏A）的性能变化情况进行测定，得出了两种硫化橡胶的老化曲线及耐高温使用的能力对比情况。

关 键 词：氯磺化聚乙烯橡胶；氢化丁腈橡胶；高温；性能

中图分类号：TQ 330 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）03-0519-02

Abstract： Heat-resistant performances of chlorosulfonated polyethylene rubber and hydrogenated nitrile rubber were studied. Under simulated high temperature condition， the tensile strength， tensile elongation， hardness （Shaw A） performance of two kinds of rubber were measured， and the changes of two kinds of vulcanized rubber aging curves were drawn， and their high temperature resistant performances were compared.

Key words： Chlorosulfonated polyethylene rubber； Hydrogenated nitrile rubber； High temperature； Herformance

氯磺化聚乙烯橡胶（简称：CSM）和氢化丁腈橡胶（简称：HNBR）都是具有高度饱和化学结构的特殊弹性体材料[1]，属高性能品质的橡胶品种。因都具有良好的耐热、耐油、耐化学腐蚀、耐臭氧、耐磨等性能[2]，所以在如汽车工业、石油工业等很多相同领域被广泛应用。本文研究通过对技术要求、性能相近的两种分别以氯磺化聚乙烯和氢化丁腈橡胶为主胶的硫化橡胶，进行耐热老化性能的对比测定，为两种橡胶的选择使用提供参考依据。

1 实验部分

1.1 实验材料

实验所用材料见表1。

1.2 实验设备及仪器

实验所用仪器、设备的型号及生产厂家见表2。

1.3 实验步骤

1.3.1 试样制备

按照LHH和QHH的配方用开炼机制备两种混炼胶并使用实验用模具采用平板硫化机按照各自规定的硫化条件进行硫化，制成测试试片。

1.3.2 性能测试

硫化胶的性能测试方法见表3[4]。

1.3.3 耐温度老化试验

将硫化橡胶放入热空气老化试验箱中，进行模拟150 ℃高温环境，并按照GB/T 3512-2009 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验的方法，分别对经过24、48、72、96、120、144、168、192、216、240 h后两种硫化橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、硬度进行测定。

2 实验结果

2.1 拉伸强度试验结果

拉伸强度测试原始数据见表4。

由图1可以看出，在150 ℃高温环境下，LHH橡胶拉伸强度随着试验时间的增长先快速下降到最低点，后出现缓慢上升，并在试验时间经过192 h后，出现了完全脆化现象，已经无法进行拉伸强度的测试。QHH橡胶拉伸强度随着试验时间的增长先下降后上升，整个变化过程比较缓慢，趋势平稳，并未出现试验试片脆化现象。

由图2可以看出，在150 ℃高温环境下，LHH橡胶拉断伸长率随着试验时间的增长整体呈下降趋势，下降速度先加快后趋于稳定，并在试验时间经过192 h后，出现了完全脆化现象，已经无法进行拉断伸长率的测试。QHH橡胶拉断伸长率随着试验时间的增长同样整体呈下降趋势，下降速度比LHH下降速度小，并未出现试验试片脆化现象。

2.3 硬度试验结果

硬度测试原始数据表6。

由图3可以看出，在150 ℃高温环境下，LHH橡胶硬度随着试验时间的增长而增加，增长速度较快，并在试验时间经过192 h后，出现了完全脆化现象，已经无法进行硬度的测试。QHH橡胶硬度同样随着试验时间的增长而增加，并在经过120 h后保持稳定，且未出现试验试片脆化现象。

图3 硬度随老化时间变化曲线

Fig.3 Hardness -versus-aging time curve

3 结 论

（1）在高温的工作环境下，氯磺化聚乙烯橡胶为主胶的混炼胶随着时间的增长物理机械性能下降较大，且下降速度很快，并且在较短的时间后即出现老化脆裂现象，继而无法使用。

（2）在高温的工作环境下，氢化丁腈橡胶为主胶的混炼胶随着时间的增长物理机械性能下降较小，下降速度相对较慢，产品的使用时间长。

由上可知，氢化丁腈橡胶耐温度老化的能力比氯磺化聚乙烯橡胶强，可以选用在相对高温的环境中使用。

参考文献：

[1] 张晓.氯磺化聚乙烯橡胶的生产与应用[J].橡胶科技市场，2009，22：11.

[2] 黄琪，梁志杰，冯斌，苑建设，胡军强.乙丙橡胶密封件耐老化防护涂层的试验研究.涂料工业，2010，40（4）：22.

[3] 梁星宇.改性氯磺化聚乙烯橡胶的性能研究[J].世界橡胶工业，2010，37（6）：2-3.

[4] 胡海华，王林，王振华，宋中勤，张群.氢化丁腈橡胶性能对比.特种橡胶制品，2007，28（5）：22.