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氢化丁腈橡胶(HNBR)因其主链饱和度较高,侧链上含有极性的丙烯腈而具有极好的耐高温耐油的特性,被广泛的应用在密封行业。本研究基于封隔器的使用条件,探究了封隔器的实用配方。首先通过橡胶加工分析仪RPA2000测试、高温拉伸性能、压缩性能探究了炭黑(N220)补强性,总结出了最佳炭黑填充量。随后对比了芳纶浆粕与芳纶短切纤维的补强性能,最终选取了芳纶短切纤维作为补强填料,来进一步提高高炭黑填充的氢化丁腈胶料的模量,并选取了五种助剂来改善纤维与橡胶间的粘合。结果表明:随着炭黑N220(CB)用量的增加,HNBR硫化胶的硬度、拉伸模量以及压缩模量都随之增加;硫化胶RPA应变扫描中发现,随着炭黑用量的增加,胶料的储能模量增加,Payne效应增强,同时硫化剂用量越少,填料-填料的相互作用越强。在60℃下,硫化剂的用量对硫化胶的储能模量几乎没有影响,而在150℃下,硫化剂用量越多,储能模量越高;炭黑用量越多,在相同拉伸应变下的补强因子越高,硫化剂用量越多,补强因子下降;对于压缩性能,压缩试样的长径比越小,压缩模量越高,重复压缩测试结果表现出“压缩Payne效应”。综合分析得出,80份炭黑N220为最佳填充量。随着芳纶短切纤维(AF)用量的增加,HNBR/CB体系的门尼值增加,但芳纶浆粕(Pulp)对HNBR/CB体系的门尼几乎没有影响;AF填充的HNBR/CB体系具有更高的硬度、拉伸强度以及撕裂强度;AF与Pulp对HNBR/CB体系的玻璃化转换温度几乎没有影响,随着纤维份数的增加,tanδ降低。综合分析得出,芳纶短切纤维具有更好的补强效果。芳纶短切纤维能够改善HNBR胶料的加工安全性,同时大幅提高硫化胶在小形变下的拉伸模量以及压缩模量;纤维在试样中的取向对拉伸与压缩的性能影响不同,拉伸性能:L试样(纤维取向方向与应力方向平行)>T试样(纤维取向方向与应力方向垂直),压缩性能:T试样>X试样(既有平行又有垂直)>L试样;纤维对拉伸与压缩的补强因子影响不同,随着应变的增加,拉伸补强因子先增大后降低,压缩补强因子持续增大。综合分析得出,对于封隔器配方,芳纶短切纤维能够满足其高性能要求。在选用的五种增粘助剂中,助交联剂70%三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯-30%二氧化硅(TRIM/S)、马来酸酐接枝的聚丁二烯(MA)、粘合剂1/3间苯二酚-1/3三甲氧基甲基三聚氰胺醚-1/3二氧化硅(RDL)以及甲基丙烯酸锌(ZDMA)均能大幅降低HNBR/AF胶料的门尼粘度,羧基化的氢化丁腈橡(HXNBR)对门尼粘度几乎没有影响;TRIM/S以及RDL均能大幅提高HNBR/AF硫化胶的硬度,10份的RDL以及10份的TRIM/S均能使HNBR/AF硫化胶的硬度达到94 ShoreA;扫描电镜照片发现,HXNBR、MA、ZDMA以及RDL均能改善纤维与橡胶间的相互作用。