水密接插件是海洋装备关键通用配套器件之一,目前国外水密接插件最大工作深度为万米左右,而国内水密接插件研究起步晚,最大工作深度仅7000米,万米深海接插件技术亟待发展。本文围绕水密缆用橡胶材料出发,为实现全海深水密接插件自主生产提供关键材料支撑。通过配方的设计和工艺的优化提高氯丁橡胶材料的性能以满足使用要求,试制水密电缆进行应用性能评价。本论文的主要研究工作如下:(1)氯丁橡胶(CR)复合材料的制备与性能:运用红外光谱分析、热重分析、能谱分析、差示扫描量热分析、扫描电镜等测试剖析了国外样品,得知国外样品是由CR复合材料制备而成,并获得了国外水密缆的物理性能等信息,以供借鉴;探究了不同牌号CR的性能,M40和CR232更适合作水密缆用包覆材料的基胶;研究了填料体系对CR胶料性能的影响,为兼顾挤出加工和物理机械性能选取压出性好的炭黑N550与N990并用补强;分别通过调节填料用量和增塑体系改善胶料的力学性能,并研究该配方在高温硫化下的性能,最终获得了满足全海深水密接插件适配水密缆使用需求的CR复合材料的配方。(2)水密电缆的试制及应用验证:试制的水密电缆进行物理机械性能和静态水压罐水密试验等一系列测试,结果表明护套的性能满足应用要求,验证了 CR复合材料配方的合理、可行性。(3)CR/天然橡胶(NR)并用胶的制备与性能:为提高CR复合材料的绝缘性能并用NR,考虑到深海使用环境,并用量在30份以内,对比不同比例CR/NR胶料的性能,优选并用比为80/20,该并用胶电绝缘性能得到改善,体积电阻率可达到1012Ω·cm;通过不同工艺参数设置,探索了原位改性白炭黑的CR/NR复合材料的最佳制备工艺;橡胶是粘弹性高分子材料,胶料挤出会产生胀大,通过对CR/NR并用胶挤出工艺的探索,确定了最佳挤出工艺参数;探究了配方中填料体系和增塑体系的最佳用量,以平衡物理机械性能和挤出性能之间的矛盾,获得具有低压缩永久变形、耐海水老化、可挤出硫化成型的新型橡胶复合材料,是深海电缆包覆材料的优选。