盾构机主驱动密封件是1种大型异形橡胶密封件,橡胶材料的加工性能在其精细结构成型过程中发挥着举足轻重的作用,而焦烧时间和门尼黏度是影响橡胶材料加工性能的关键因素.针对盾构机主驱动橡胶密封件的成型工艺对丁腈橡胶(NBR)加工性能的要求,本研究中以松明油、癸二酸二丁酯和固体古马隆树脂为原料,合成复合增塑剂;并使用高结构炭黑和低结构炭黑并用的补强体系,对NBR密封材料进行加工性能、物理机械性能和摩擦性能的宏观调控.结果表明:由于复合增塑剂中三组分的协同作用,当复合增塑体系中松明油的使用量为0.9 phr(parts per hundred parts of rubber,每百份橡胶中组份的重量份数)时,本研究中制备的高性能NBR密封材料,不仅满足大型盾构机用异形密封圈的成型工艺要求,混炼胶焦烧时间T_(10)可长达168.6 s,门尼黏度值M_(L(1+4))可低至46.95;还是1种兼具高强度、高韧性、高耐磨、高回复性与高耐热性的自润滑橡胶密封材料,且该材料的耐磨性能已在盾构机主驱动模拟试验台中进行了验证,可以满足盾构机主驱动系统对密封有效性和寿命的需求,本研究可以为大型盾构机主驱动密封材料的设计制备提供支撑.
