芳纶纳米纤维对丁腈橡胶胶料性能的影响

张寒珠，刘奕麟，郝福兰，张保岗，梁 琳，丁乃秀*，刘光烨

（1.青岛科技大学 高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心，山东 青岛 266042；2.黄河三角洲京博化工研究院有限公司，山东 滨州 256500）

丁腈橡胶（NBR）是以丙烯腈和丁二烯为单体，通过低温乳液聚合制备的一种合成橡胶，其分子链上含有氰基和碳-碳双键。极性的氰基赋予了NBR硫化胶优异的耐油性能和耐热性能，碳-碳双键可使NBR硫化胶具备一定的耐寒性能，此外NBR硫化胶还具有较好的耐磨性能和抗静电性能[1-3]。因此，NBR主要用于制备耐油密封件、耐油胶管、耐油垫圈等耐油橡胶制品。芳纶纳米纤维（ANFs）作为一种新型纳米材料，具有高强度、高模量的特点，同时表面具有活性基团，比表面积和长径比大，能够通过有效地应力传递改善聚合物的性能[4-6]。基于ANFs独特的尺寸和表面效应，其有望赋予复合材料优异的性能。ANFs/橡胶复合材料常用的制备工艺是乳液共混法[7]，但该工艺不利于工业化生产。

本工作以芳纶纳米纤维（ANFs）和丁腈胶乳为原料制备ANFs预分散体，将该预分散体加入到NBR中制备ANFs/NBR复合材料（NBR胶料），探究ANFs用量对NBR胶料硫化特性、物理性能、耐油性能和动态力学性能的影响，以期为开发高性能NBR胶料提供参考。

1 实验

1.1 原材料

NBR，牌号3304，中国石油兰州石化分公司产品；ANFs，山东聚芳新材料股份有限公司产品；丁腈胶乳，中国石油兰州化工研究中心产品；无水氯化钙，上海埃彼化学试剂有限公司产品；炭黑N330，青岛卡博特化工有限公司产品；……