丁腈橡胶表面氟化改性及其摩擦学性能研究

摘要

选用XeF_(2)作为丁腈橡胶的表面氟化剂,并为此设计一套橡胶氟化反应装置。通过控制浓度、时间、温度等因素,使橡胶表面发生氧化、加成反应,形成约几十微米厚的表面改性结构层,实现对丁腈橡胶氟化改性。对改性后的试样进行系统研究,分析氟化反应条件对丁腈橡胶表面形貌、硬度、力学性能、静态接触角的影响及试样改性前后的摩擦学性能变化。采用SEM及FT-IR方法对氟化产物的表层结构形态进行研究,分析其改性机理。结果表明:橡胶表面氟化改性是一个加成和取代反应同时进行的过程,橡胶分子链中的不饱和C-C键逐步被F原子所加成,ɑ次甲基C-H键上的H被F原子所取代,C-F键具有较高的能量,断键所需能量大。同时,SEM显示氟化使橡胶表面致密度更好,光洁度增加。