Page 221 - 《精细化工》2023年第3期

第 3 期 冯裕智，等: 双端硅氢全氟聚醚-b-聚硅氧烷在丁腈橡胶中的性能 ·677·

隆磨耗体积最低。同样，PFPE-b-PSi-2 含量为 NBR
质量的 2.0%和 2.5%时，NBR(PFPE-b-PSi-2)的阿克
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隆磨耗体积分别为 0.125 和 0.113 cm ，分别比 NBR
减少了 50%和 55%。当 PFPE-b-PSi-H 含量为 NBR 质
量的 2.0%时，NBR(PFPE-b-PSi-1)和 BR(PFPE-b-
PSi-3)的阿克隆磨耗体积分别比 NBR 减少了 44%和
26%。从图 5a、b 可知，PFPE-b-PSi-2 对 NBR 胶体
表面的静摩擦系数和动摩擦系数降低幅度最大。当
PFPE-b-PSi-2 用量为 NBR 质量 的 2.0% 时，
NBR(PFPE-b-PSi-2)的静摩擦系数和动摩擦系数分
别从 NBR 的 2.589 和 2.176 降至 1.402 和 1.209，分

别降低了 46%和 44%。而 A10-P 对 NBR 胶体表面
图 4 改性 NBR 的阿克隆磨耗体积
Fig. 4 Akron abrasion volume of modified NBR 的摩擦系数降低幅度最小。由此可知，A10-P 以物

理共混方式掺杂到 NBR 中，非氟链段（十八烷烃链）
与 NBR 分子链发生物理缠结。在磨耗测试过程中，
因胶体生热，A10-P 分子链先解缠结，然后逐渐向
胶体表面迁移，来抵抗砂轮磨损。而 PFPE-b-PSi-H
与 NBR 既有物理缠结也有化学交联。其中 PFPE-b-
PSi-1 分子链端的 Si—H 键较多，与 NBR 分子链交
联较多，可能形成一些凝胶物，导致胶体表面较为
粗糙，因此抗磨损性能不如 A10-P。而 PFPE-b-PSi-3
分子链上具有最长的 PDMS 链段，即在相同用量下，
该减磨剂的氟元素质量分数相对最少，所以使 NBR
抗磨损性能提高幅度较小。说明减磨剂的抗磨损能
力主要是由全氟聚醚基起作用。加入含全氟聚醚基
减磨剂后，改性 NBR 的抗磨损性能提高，胶体表面
摩擦系数减小。
2.4 改性 NBR 的拉伸性能与硬度
图 6 为改性 NBR 的拉伸性能。

a—静摩擦系数；b—动摩擦系数
图 5 改性 NBR 的摩擦系数
Fig. 5 Friction coefficients of modified NBR

由图 4 可见，A10-P 含量为 NBR 质量的 2.0%
和 2.5%时，NBR(A10-P)的阿克隆磨耗体积从 NBR
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的 0.250 cm 分别降至 0.106 和 0.121 cm ，分别比
NBR 减少了 58%和 52%。A10-P 没有反应基团，与
NBR 分子链只有物理共混和缠结，在高温硫化过程
中，A10-P 分子链更容易向胶体表面迁移，其在橡胶
中的浓度由胶体内部向胶体表面形成梯度，因此留在
胶体内部的 A10-P 变少，从而导致改性 NBR 的阿克