氢化丁腈橡胶在高温盐酸中的老化过程

高分子材料科学与工程, 2016, 32(3): 118-123. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.022

氢化丁腈橡胶在高温盐酸中的老化过程

丛川波 ^1, , 邹功文 ^2, , 孟晓宇 ^3, , 周琼 ^4,

1.中国石油大学(北京)理学院材料系油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室,北京,102249

2.中国石油大学(北京)理学院材料系油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室,北京,102249

3.中国石油大学(北京)理学院材料系油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室,北京,102249

4.中国石油大学(北京)理学院材料系油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室,北京,102249

基金项目: 科学研究与研究生培养共建项目(学科与研究生教育-重点学科-石油天然气安全工程) 国家自然科学基金资助项目(51303211)

关键词：氢化丁腈橡胶 , HCl水溶液 , 老化过程

Degradation of Hydrogenated Nitrile-Butadiene Rubber in Hydrochloride Aqueous Solution at High Temperature

Keywords： hydrogenated nitrile-butadiene rubber , HCl aqueous , degradation

研究了氢化丁腈橡胶(HNBR)在不同温度下和10％的盐酸中,老化前后的化学组成、微观结构和力学性能变化.通过固态碳核磁、X射线光电子能谱、扫描电镜、红外光谱和拉伸测试表征分析了经盐酸浸泡和未经浸泡的HNBR试样.由这些结果可知,在110℃和130℃的条件下,HNBR发生的老化反应主要是腈基水解为酰胺基,并有少量羧酸基产生.当温度升高到150℃时,会有一部分碳酰胺基转变为羧酸基,并且伴有少量氨气生成.在170℃时,随着温度的进一步升高,氨气的产生速度加快;生成大量的羧酸基团和氨气,导致HNBR基体内部形成大量孔洞;与此同时,碳酰胺基团之间会发生缩合反应,产生交联,导致HNBR的硬度提高.这些反应很好地解释了氢化丁腈橡胶材料老化前后的力学性能变化.

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