基于油田深层开采和新型开采工艺的需要,具有耐高温高压性能、耐老化性能更加优异的新型橡胶材料的开发成为封隔器聚氨酯密封胶胶筒的发展瓶颈,因此本工作以多种炭黑、ZDMA及两者并用为增强剂,研究HNBR混炼胶的硫化特性,考察了增强剂种类、炭黑与ZDMA并用比、温度对HNBR聚氨酯密封胶物理机械性能的影响,并评价了用ZDMA/炭黑增强HNBR制得封隔器HNBR混炼胶的硫化特性由表1可知,与炭黑相比,ZDMA增强HNBR混炼胶的焦烧时间和正硫化时间(t90)均大幅度缩短,这是由于不饱和梭酸盐的加人使反应活性增大所致。同时ZDMA增强HNBR混炼胶的最大转矩(M)由于交联键数目的增大而大幅提高。
从表2可以看出,当炭黑用量相同时,随着炭黑粒径的减小,炭黑填充HNBR聚氨酯密封胶的拉伸强度、扯断伸长率逐渐增大,这是因为粒径小,比表面积大,橡胶与炭黑的界面积增大,进而两者间相互作用增强所致。相比炭黑,ZDMA增强HNBR聚氨酯密封胶的物理机械性能更优,但永久变形稍大。ZDMA的增强机理与炭黑显然不同,在胶料硫化过程中,ZDMA在过氧化物的引发下可发生一系列化学反应,一方面它与HNBR发生接枝反应,在聚氨酯密封胶主链分子中接枝引人键能较高的离子键,使总的交联键数目增大,同时,离子键及其形成的离子簇易在外力和热的作用下驰豫,使胶料的拉伸永久变形增大;另一方面ZDMA可发生均聚反应,形成的微尺度超细颗粒对HNBR聚氨酯密封胶具有增强作用,因此ZDMA增强HNBR聚氨酯密封胶具有更优的物理机械性能。http://www.sdyuantai.net/