通過改變丁腈橡膠和聚氯乙稀不同用量比例以及選用不同的補(bǔ)強(qiáng)填充體系進(jìn)行耐油性實驗，結(jié)果表明：在密封圈膠料中加入適量的PVC可以提高硬度、拉伸強(qiáng)度等物理機(jī)械性能，并用膠的耐油性能也隨之提高，當(dāng)PVC的用量在30—40份的時候耐油性能最好;不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑對性能影響不同，選用沉淀法白炭黑的膠料有較好的物理機(jī)械性能和耐油性能。
  耐油性是指耐非極性油類，橡膠品種的選擇應(yīng)該與油類溶解度參數(shù)相差懸殊者為宜。丁腈橡膠(NBR)是常用的耐油橡膠，是制造耐油密封圈的主體材料。
  NBR與聚氯乙烯(PVC)的并用應(yīng)用非常廣泛，并用膠的耐油和耐臭氧老化、耐候性能比NBR更為優(yōu)越，特別是在密封制品中因為具有的良好耐油性而得到廣泛應(yīng)用。
  耐油密封圈使用在油類環(huán)境中，要求拉伸強(qiáng)度大、耐油性能好。本研究通過改變NBR與PVC的并用比例，以及采用不同填充體系對密封圈膠料配方進(jìn)行研究，以確定適合耐油密封圈的膠料配方。
  1 實驗部分
  1.1 主要原材料
  丁腈橡膠NBR26，上海慧朔化工有限公司產(chǎn)品;聚氯乙烯PVC，牌號為SG—5，東莞市晨龍塑膠原料貿(mào)易部產(chǎn)品。其他原材料都是市售產(chǎn)品。
  1.2 設(shè)備和儀器
  XK—160型開煉機(jī)，廣東湛江機(jī)械廠產(chǎn)品;GT—M2000—A無轉(zhuǎn)子硫化儀，臺灣高鐵科技股份有限公司產(chǎn)品;A1—7000一GD拉力試驗機(jī)，臺灣高鐵科技股份有限公司產(chǎn)品。
  1.3 膠料混煉工藝
  預(yù)膨潤：先將PVC與增塑劑DBP混合，放入烘箱在100℃下膨潤30min。
  塑化：將高溫開煉機(jī)加熱至150℃—160℃，經(jīng)過預(yù)膨潤的PVC在高溫開煉機(jī)上進(jìn)行塑化，直至成均勻透明狀。
  共混：已塑煉的NBR加入塑化好的PVC中混合，NBR與PVC混合均勻后冷卻，再用普通開煉機(jī)加入其他配合劑，加料順序為：各不同組份的PVC與NBR并用膠、硫黃、小料一白炭黑一軟化劑一下片。
  1.4 性能測試
  1.4.1 耐油性能
  試樣為啞鈴型試樣，其總長為115mm，寬為6.00mm，厚為2.0mm;本實驗根據(jù)密封制品的實際使用環(huán)境，選用機(jī)油為實驗介質(zhì);浸泡溫度：23±1℃，時間：22h。
  1.4.2 物理機(jī)械性能
  各項物理機(jī)械性能測試均按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T531—1999和GB/T528—1998規(guī)定進(jìn)行測試。
  1.5 實驗配方
  實驗從兩個方面進(jìn)行，首先研究NBR/PVC不同并用比例對于耐油密封圈膠料性能的影響，然后固定NBR/PVC的比例，研究不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑對耐油密封圈膠料性能的影響。實驗配方分別見表1和表2。
  2 結(jié)果與討論
  2.1 不同NBR/PVC并用比對膠料性能的影響
  2.1.1 對工藝性能的影響
  不同NBR/PVC并用比的工藝性能差異較大，結(jié)果見表3。從表中可以看出，隨著PVC用量的增多，膠料的門尼粘度、硫化儀的扭矩值增大，說明膠料的模量增大，流動性逐漸變差，加工性能變差。
  2.1.2 對耐油性及物理機(jī)械性能影響
  橡膠密封圈使用在油類環(huán)境中，其初始的物理機(jī)械性能和耐油性能都非常重要，如果耐油性能差膠料會發(fā)生溶脹，并且性能發(fā)生下降，密封性能降低。表4對比了不同并用比例的NBR/PVC硫化膠料的初始物理機(jī)械性能、在油中浸泡后的物理機(jī)械性能以及體積變化率和性能變化率。
  通過表4的對比，浸油前后不同組份NBR與PVC并用膠性能及性能變化百分率按下列規(guī)律變化：
  (1)物理機(jī)械性能變化：PVC用量增加，硬度、拉伸強(qiáng)度逐漸變大，而NBR/PVC比例為60/40時拉伸強(qiáng)度最大：從浸油前后拉伸強(qiáng)度的變化來看，PVC用量為30～40份時，拉伸強(qiáng)度變化率較小。
  拉斷伸長率隨PVC用量的增加而減少;浸油前后拉斷伸長率下降百分率逐漸增大。
  (2)體積變化率：浸油后試樣的體積脹大，隨PVC用量的增加并用膠的體積變化率逐漸減小，并用膠的耐油性能提高。
  2.2 不同填充補(bǔ)強(qiáng)體系對性能的影響
  不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑的性能測試結(jié)果見表5。
  從表5可看出，使用沉淀法白炭黑拉伸強(qiáng)度最大，效果最好;試樣在浸油前后的體積變化率和性能變化率較小，說明其耐油性較好。因此選用沉淀法白炭黑作為填充劑比較合理。
  2.3 成品試驗
  通過以上綜合分析對比，確定耐油密封圈成品膠料配方如下：NBR：70份，PVC：30份，氧化鋅：5份，硬脂酸：1份，硫黃：2份，沉淀法白炭黑：40份，促進(jìn)劑DM：1.5份，促TMTD：1.5份，葵二酸二丁酯(DBP)：15份，防老劑4010NA：1.5份，防老劑RD：1份，丙三醇：2份。
  將此配方進(jìn)行了實際應(yīng)用試驗，試制了耐油密封圈，試制的成品外觀質(zhì)量良好。測試其物理機(jī)械性能和耐油性能，結(jié)果如表6所示。
  表6中成品性能和性能變化率都能達(dá)到指標(biāo)要求，說明該實驗配方能滿足耐油密封圈實際生產(chǎn)。
  2.4 生產(chǎn)工藝
  (1)混煉：將高速混合器升溫至80℃恒溫后，加入DBP和PVC，高速攪拌使PVC塑化。NBR與防老劑同時加入150℃左右的密煉機(jī)密煉2min，加入已塑化的PVC及其他助劑密煉3min;取出混煉膠在普通開煉機(jī)上混煉、薄通、下片。
  (2)硫化：將預(yù)成型膠條放入已預(yù)熱好的模具里，硫化條件為160℃×4min，硫化制品出模后經(jīng)自檢、修邊、質(zhì)檢、包裝后入庫。
  3 結(jié)語
  在耐油密封圈膠料中加入適量的PVC可以提高硬度、拉伸強(qiáng)度等物理機(jī)械性能，并用膠的耐油性能也隨之提高，淺色制品用沉淀法白炭黑性能較佳。實際使用證明成品的質(zhì)量穩(wěn)定，能滿足用戶要求。
  主體材料丁腈橡膠中加入聚氯乙烯，可明顯降低膠料成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著