试论耐油橡胶制品的配方设计
作者：益多电子 发布时间：2023-04-04 18:34 浏览：
耐油橡胶是指耐非极性油类的氟橡胶，也指橡胶抗耐油性类的溶胀、裂解、硬化等方面的能力。在与油类接触的橡胶制品，由于在长期使用过程中，油类能渗透到橡胶内部，使其产生溶胀反应，所以为了降低原料成本，越来越多生产耐油橡胶制品的厂家开始在制品中添加丁腈再生胶，因此如何合理设计耐油橡胶制品配方就显得尤为重要。
橡胶配方设计是根据产品的性能要求和工艺条件合理地选用原材料，寻求生胶和各种配合剂的最佳用量配比，使橡胶制品的性能、成本和工艺性三方面取得最好的综合平衡。橡胶耐油性能差异很大，其中丁腈橡胶耐油性能优异，所以丁腈橡胶主要用于各种耐油及抗静电产品。如耐油管、带、密封条、密封圈、油封。因此，着重加强对耐油橡胶制品配方设计成为科技人员工作的重中之重。 耐油性能是该配方在接触油类介质的产品，在使用过程中的化学稳定性能，如果化学稳定性能达不到要求，则橡胶的结构因为油类介质的化学作用而改变，因此造成其他物理性能如强力、变形、硬度、弹性发生改变，造成性能降低。要使橡胶具有耐油性，应选择含有极性基团的氯醇橡胶、氯丁橡胶等。通常情况下，多以丁腈橡胶为主，或与适量的氯丁橡胶并用，也采用与其他高分子聚合物并用，以获得较好耐油性能。选用的橡胶应注意洁净，防止混入金属杂质。在胶料的配合中含胶率应适当提高。耐油橡胶的品种有：FPM、FVMQ、ACM、AEM、CO、HNBR、NBR、CSM、CR等。当油温超过150℃时，应采用FPM、FVMQ或ACM。 硫化体系一般由硫化剂以及促进剂、活性剂和防焦剂等组成。硫化体系的确定可以在其它体系都调节差不多之后通过正交试验，针对其伸长率，定伸强度进行调节，伸长率高就软，定伸高就弹性好。它们对混炼胶和硫化胶性能具有重要影响，理想的硫化体系应赋予橡胶和胶料稳定的物理机械和工艺性能。因此，选择合适硫化体系适当提高交联密度及产生耐热性交联键型，通常情况下，提高交联密度可改善硫化胶的耐油性。所以，建议以低硫（磺）配合为宜，其中促进剂以噻唑类，如M，DM的效果较好。使用丁腈再生胶生产耐油橡胶制品时，如果使用硫磺硫化体系时最好选择低硫高促为好，若是采用过氧化物硫化体系可以使用DCP。例如，丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，该胶种主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，粘接力强。因此，丁腈再生胶生产油封时候可以选用DCP过氧化物硫化体系和填加提高耐热性的助硫化剂，如甲基丙烯酸镁，则可有效提高耐热性。 很多耐油橡胶都在压缩条件下起密封作用，所以具有低压缩永久变形的基本物性。一般情况下，降低胶料中橡胶的体积分数可以提高耐油性，所以增加填料用量有助于提高耐油性。该体系能提高胶料的力学性能，使非自补强性橡胶获得应用，改善工艺性能和降低成本，部分具有特殊功能，如阻燃、到点、磁性等。通常丁腈再生胶生产O型密封圈时多采用活性较低的热裂炭黑、喷雾炭黑或半补强炭黑，显著降低胶料成本。 对汽车工业而言，材料耐油性和耐燃油性能课题极其重要。氟橡胶FKM 和氟硅橡胶FMVQ对燃料油抗耐性最好。丁晴橡胶耐燃油性随丙烯晴含量增加而提高。氯醇橡胶耐燃油性比丁晴橡胶好。含氟量高的氟橡胶对混合燃油稳定性较好。普通丁晴橡胶胶料，不能在125度酸性汽油中长时间工作。只有采用氧化镉活化低硫—给硫体及白碳黑为主原料的丁晴橡胶，才能较好的耐酸性汽油。还有很多特殊配合体系，主要赋予橡胶特殊性能：如抗静电、黏合等。 选择不易被油抽出的防老剂，如反应性防老剂。延长橡胶制品使用寿命，主要有防热氧、臭氧、光氧、有害金属离子等引起的变化。使用丁腈再生胶生产耐油橡胶制品，防老体系根据制品颜色、使用场合决定，如浅色丁腈再生胶制品需要使用环保型2246、264等防老剂。橡胶防老剂并用产生协同作用可显著改善橡胶制品防老效果、增加使用寿命。但橡胶制品配方中选择并用的几种防老剂如相互之间发生反应，会产生对抗效应，大大降低防老剂对橡胶制品防护效果，从耐油品抽出、耐热性对硫化胶的要求上，简单实用的设计，是选择结合型防老剂或分子量较大、熔点较高防老剂，混炼过程中加入到橡胶中。此外，在丁腈再生胶制品中添加抗疲劳防老剂、石蜡等，延缓橡胶制品老化时间、使用寿命。一种防老剂的效果比较单一，老化防护效果十分一般，不能完全满足某种橡胶制品对防老化综合需求，需要与其他种类的防老剂并用，才能增强防护效果。
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