恒形变条件下硫磺用量对丁腈橡胶裂纹发展的影响

高分子材料科学与工程, 2015, 31(8): 128-138.

恒形变条件下硫磺用量对丁腈橡胶裂纹发展的影响

丛川波 ^1, , 丁照宇 ^2, , 赵欣 ^3, , 孟晓宇 ^4, , 周琼 ^5,

1.中国石油大学(北京)理学院材料系,北京,102249

2.中国石油大学(北京)理学院材料系,北京,102249

3.中国石油大学(北京)理学院材料系,北京,102249

4.中国石油大学(北京)理学院材料系,北京,102249

5.中国石油大学(北京)理学院材料系,北京,102249

基金项目: 高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(707010) 中国石油大学(北京)科研基金资助(2462012KYJJ0618) 国家自然基金资助项目(51303211)

关键词：丁腈橡胶 , 硫磺用量 , 疲劳裂纹 , 断面形貌 , 交联键

Effect of Sulfur Content on Crack Development of Nitrile-Butadiene Rubber Under Constant Strain

Keywords： nitrile-butadiene rubber , sulfur content , fatigue crack , fraction surface , crosslink

研究了恒形变条件下硫磺用量对丁腈橡胶(NBR)预置裂纹扩展发展的影响.利用疲劳试验机进行了疲劳试验,采用体视显微镜对裂纹的长度进行了测量,利用扫描电镜和轮廓仪观察了其断面形貌,利用溶胀法获得了其交联密度和交联键的类型.结果表明,随硫磺用量由0.5 phr增加到2.0 phr,NBR的拉伸强度增大,断裂伸长率减小,硫磺用量为1.5phr时撕裂强度出现最大值,且裂纹的扩展速度最慢;随硫磺用量增大,NBR的交联密度增大,交联键中的硫原子个数增多,1.5 phr时交联键主要为单、双硫键,且疲劳断面比较粗糙,这解释了硫磺用量为1.5 phr时NBR具有较好的耐疲劳性能的现象.硫磺用量为2 phr和2.5 phr时,NBR的交联键以多硫键为主,其键能较低,此时NBR的耐疲劳性能较差.

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