Effect of carbon nanotubes on aging properties of hydrogenated nitrile rubber in the dilute oxygen medium

材料科学 极限抗拉强度 复合材料 天然橡胶 差示扫描量热法 碳纳米管 延伸率 傅里叶变换红外光谱 复合数 扫描电子显微镜 丁腈橡胶 化学工程 热力学 物理 工程类
作者
Hui Li,Kai Cheng,Zhang Zeng,Liying Zhao,Haiyue Zhou,Hongzhen Wang,Zaifeng Li
出处
期刊:Journal Of Macromolecular Science, Part A [Taylor & Francis]
卷期号:59 (1): 38-45 被引量:9
标识
DOI:10.1080/10601325.2021.1976653
摘要

To solve the key problem of accelerated aging for packer rubber cylinder under high temperature. The hydrogenated nitrile rubber (HNBR) composites reinforced by multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were prepared. Effect of MWCNTs on the aging performance of HNBR/MWCNTs composites was studied with dilute oxygen as a medium at 180 °C. Fourier-infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, dynamic thermomechanical analysis and transmission electron microscope were used to investigate the aging behavior of HNBR/MWCNTs composites. The tensile strength of HNBR composites with 3, 6, and 9 phr MWCNTs loading increased by 35%, 37%, and 39% respectively. After 15 days at 180 °C, HNBR composites with 3 phr of MWCNTs had a tensile strength retention rate of 91% and an elongation retention rate of 57%, while the blank HNBR composites had a tensile strength retention ratio of 72% and elongation retention ratio of 52%. The result of DSC shows that the presence of MWCNTs can enhance Tg of HNBR composite, the Tg increase rate (2 °C) for HNBR/MWCNTs composites was lower than that (3.2 °C) for the blank in 15 days at 180 °C. MWCNTs exhibited better reinforcement and excellent anti-aging performance. The possible anti-aging mechanism has been proposed.
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