本文通過對不同丙烯腈含量的丁腈橡膠的耐油性能、耐磨損試性能和耐疲勞性能進行研究，分析了丙烯腈含量對螺桿泵定子橡膠機械物理性能的影響。結果表明，隨丙烯腈含量的增加，丁腈橡膠的力學性能和耐油性增強;在55℃的工作溫度下，N220S橡膠的損耗因子最小;丙烯腈含量越高，其耐磨損性能越差;丙烯腈含量最高的橡膠，耐屈撓性能和耐伸張疲勞性能最好。

　　螺桿泵是上世紀八十年代發展起來的油田新型舉升設備，具有投資少、效率高、節能環保等突出特點，在國內外油田得到廣泛應用。螺桿泵的定子內襯材料通常選用丁腈橡膠。在使用過程中橡膠定子長期受到轉子周期的擠壓、摩擦作用，同時定子橡膠還與舉升介質相接觸，這就要求所使用的丁腈橡膠具有較好的耐油性能、耐磨性能和耐疲勞性能。已有的研究表明，生膠中丙烯腈含量在很大程度影響了丁腈橡膠的上述性能。本實驗選取幾種丙烯腈含量不同的丁腈橡膠，研究了丙腈含量對丁腈橡膠耐油性能、耐磨性能和耐疲勞性能的影響，為建立采油螺桿泵用橡膠的合理評價體系和新型配方研發提供重要依據。

1、實驗部分

　　1.1、原材料

　　丁腈橡膠的性能指標和生產廠家見表1，其他配合劑為市售工業級產品。

表1 不同牌號的丁腈橡膠生膠指標參數

　　1.2、實驗配方

　　基礎配方(質量份數):NBR100，氧化鋅3，硬脂酸1，防老劑RD1，MB1，炭黑N33050，DCP3，TAIC1。

　　1.3、試樣制備

　　基于所給配方配料，將生膠和配料在SK-1608型雙輥筒開煉機上按照常規工藝進行塑煉和混煉。混煉膠采用GT-M2000A型硫化儀測定正硫化時間，并據此在XLB型平板硫化機上硫化，硫化溫度150℃。

　　1.4、分析與測試

　　耐油實驗，試樣在70℃柴油中浸泡168h后，按照GB/T528在上海浦東榮豐科學儀器有限公司WDTⅡ-20變溫拉伸機上進行力學性能測試，并與浸泡前性能進行對比。

　　磨損實驗，硫化膠阿克隆磨耗按GB1689在臺灣高鐵科技股份有限公司生產的GT-7012-A阿克隆磨耗實驗機上測定，每組3個試樣，取平均值。伸張疲勞實驗，伸張疲勞按GB/T16886在江都市明珠試驗機械廠生產的橡膠立式疲勞試驗機MZ-4003B上進行測定，試樣的拉伸比λ=1，測試頻率500r/min，疲勞時間為6h，疲勞結束后立即測拉伸強度、定伸應力和扯斷伸長率，每組5個試樣，取中值。

　　曲撓實驗，橡膠屈撓疲勞試驗按GB/T13934-1992在臺灣高鐵科技股份有限公司生產的疲勞試驗機GT-7011-D上測定，每組3個試樣，取中值。

小結

　　(1)在一定的門尼粘度情況下，隨著丙烯腈含量的增加，丁腈橡膠的拉伸強度和斷裂伸長率逐漸增加，柴油腐蝕后，丙烯腈含量越高的其力學性能的保持率越高。

　　(2)不同牌號NBR膠料的耐油性能差異較大。丙烯腈含量高的膠料達到溶脹平衡的時間最短;隨著丙烯腈含量的增加，柴油浸漬后，NBR硫化膠的質量變化逐漸減小，丙烯腈含量28%的硫化膠質量變化最大，丙烯腈含量48%的硫化膠質量變化最小。

　　(3)不同牌號的NBR膠料的動態力學性能和耐磨性能也不同，在55℃時N220S硫化膠的損耗因子最小;在較高溫度下，不同硫化膠的tanδ值的變化趨勢不同，溫度越高tanδ值相差越大。N220S硫化膠的阿克隆磨耗體積最小，耐磨性較好，N215SL硫化膠的阿克隆磨耗體積最大，但是N215SL硫化膠的屈撓龜裂性能和伸張疲勞性能好。