本文针对吉林石化有机合成厂丁苯橡胶车间的聚合釜机械密封失效问题展开研究。在对叶轮转子的结构和固定方式进行分析的基础上，运用ANSYS软件，对叶轮转子进行模态分析，证明机械密封摩擦面的失效问题与共振没有关系；运用FLUENT软件，对聚合釜工作过程中的流场及有关参数进行了有限元分析计算，发现沿转子轴向各个截面的压力分布不同，叶轮受力大小也不同，造成转子的机械密封面出现不均匀磨损。根据有限元研究结果，对丁苯橡胶聚合釜机械密封面失效原因进行了系统分析，并结合流体润滑理论进行研究，分析了产生流体动压润滑的条件，提出了对丁苯橡胶聚合釜机械密封摩擦面进行改进的方案，并且设计出了改进后的丁苯橡胶聚合釜机械密封滑动摩擦面的结构。采用数值模拟的方法，针对改进后的密封滑动摩擦面的润滑问题进行了深入的研究，探讨了滑动摩擦面若干关键结构参数对滑动摩擦面承载能力、摩擦力、润滑油流量、最大油膜压力等性能的影响，得出了一系列规律性的结论，同时得出了一组最佳的倾斜滑动摩擦面的结构参数，为聚合釜机械密封摩擦面的改造提供了理论支撑。