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随着国防工业的快速发展，与其配套的橡胶配件的性能也逐年提高，要求制品耐特种油品、耐热、高伸长、低压变、长寿命。本论文的研究内容：设计并制备一种既拥有较高的断裂伸长率、又拥有较低的压缩永久变形；既拥有优良的物理机械性能、又具有优良的耐油、耐热氧老化性能的长寿命橡胶密封材料。因此，本论文研究工作分为两个部分，即优化HNBR胶料的配方和预测其使用寿命。首先确定材料的配方：第一步是选择胶种，研究了五种国外进口HNBR和两种本实验室自产HNBR的综合物理机械性能、耐油、耐热氧老化性能和动态力学性能等。发现Therban-A3446硫化胶具有较高的拉伸强度，适宜的扯断伸长率，较低的压缩永久变形，优良的耐油、耐热氧老化性能，生热量低。自产的1101胶种的综合性能也很优异，但考虑供应量等因素，最终选择德国朗盛公司生产的Therban-A3446为基胶胶种。第二步是选择填充体系，系统研究了炭黑品种及用量对HNBR性能的影响，选择N770炭黑，填充量为40份的HNBR胶料具有较好耐油和耐老化性能，较优的力学性能，较小的压缩永久变形。选择填充40份炭黑N770为填充体系。第三步选择软化增塑体系，选用两种沸点高的己二酸乙二醇脂类新型增塑剂（QS-1、QS-2），研究增塑剂品种及用量对HNBR胶料的加工及综合性能的影响。鉴于QS-1增塑胶料的扯断伸长率获得改善，且其能使胶料保持低的压缩永久变形和良好的耐油、耐热老化性能，选择己二酸类增塑剂QS-1、填充量为3-5phr为宜。第四步研究了硫化剂DCP和增塑剂QS-1（聚己二酸乙二醇酯）用量及配比对HNBR胶料综合性能的贡献，以期通过胶料的交联网络密度与软化增塑程度的匹配达到低压变和高伸长率，且能保持良好的力学、耐热、耐油老化性能之目的。DCP用量在3.5phr左右，QS-1用量在3phr左右可使硫化胶获得高扯断伸长率和低压缩永久变形。其次预测胶料的使用寿命：考察了不同配方HNBR胶料的压缩应力松弛特性，用阿伦尼乌斯方程对压缩应力松弛数据进行回归分析，获得应力松弛曲线，由此可预测密封材料的寿命。结果表明，降低温度或增加硫化剂DCP用量均可延长胶料的压缩应力松弛时间，提高材料的使用寿命；增塑剂QS-2用量增加可以降低胶料内部老化反应进程，从而也可延长材料的使用寿命。说明HNBR胶料交联密度增加和软化增塑效果的增强是提高该橡胶材料使用寿命的有效措施。