原創(chuàng)首發(fā)|尼龍(西奇橡膠技術(shù))

摘要：通過(guò)比較天娜水、二甲苯、三氯乙烯的體積變化和質(zhì)量變化，從各種溶劑中獲取各種橡膠的變化數(shù)據(jù)，選擇可用于各種有機(jī)溶劑密封的橡膠材料。

關(guān)鍵詞：橡膠溶劑體積變化質(zhì)量變化

橡膠是密封材料，有時(shí)需要在特殊情況下使用，天娜水、三氯乙烯、二甲苯等的溶解性非常強(qiáng)，橡膠材料中會(huì)遇到破壞性的有機(jī)溶劑。這種溶劑的溶解性各不相同，橡膠材料根據(jù)不同的分子結(jié)構(gòu)有不同的抗溶劑能力，要找到對(duì)單一溶劑有抵抗力的橡膠密封材料相對(duì)容易，但要找到能量?，F(xiàn)有的一些技術(shù)資料對(duì)橡膠的溶劑耐受性的介紹比較粗糙，缺乏具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，目前新材料發(fā)展迅速，各種新等級(jí)的橡膠層出不窮，需要研究。另外，對(duì)傳統(tǒng)溶劑橡膠材料的研究大多局限于膠輥產(chǎn)業(yè)，研究了陳秋林等NBR/PVC共混物的抗溶劑性能[1]，對(duì)密封的研究很少。本文討論了能承受多種有機(jī)溶劑的橡膠密封材料。

1.實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

FKM DS2602、DS246山東東岳產(chǎn)品、FKM G621大金氟化工產(chǎn)品EPDM KEP330韓國(guó)綿湖產(chǎn)品；有生態(tài)ECO C-55武漢工廠產(chǎn)品。剩下的橡膠配方是一般市工業(yè)品。天納水，商業(yè)工業(yè)品三氯乙烯，二甲苯，商業(yè)分析純?cè)噭?

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法

XK-230*630敞開(kāi)式橡膠機(jī)械、XLB-50T平面硫化機(jī)廣州飛橡膠設(shè)備有限公司生產(chǎn)HZ-7001A型無(wú)轉(zhuǎn)子硫化機(jī)、上海恒準(zhǔn)儀器技術(shù)有限公司生產(chǎn)。DA-300M型橡膠密度計(jì)，東莞紅土儀器有限公司生產(chǎn)。

將各種實(shí)驗(yàn)橡膠按照各自的實(shí)驗(yàn)配方制作硫化膠試驗(yàn)塊，硫化條件按T90 2min進(jìn)行。分別浸泡在天娜水、三氯乙烯和二甲苯中，經(jīng)過(guò)指定的時(shí)間，根據(jù)GB/T1698 《硫化橡膠和熱塑性橡膠耐液體試驗(yàn)方法》的方法測(cè)試材料的體積變化(V)和質(zhì)量變化(M)，評(píng)價(jià)橡膠的內(nèi)容劑能力。

2.結(jié)果和討論

不同橡膠品種抗2.1天水的能力

千納水，英語(yǔ)thinner的音譯，稀釋的意思，千納水的主要作用是用容易加工墨水、油漆的流動(dòng)性稀釋。一般是由酯、酸、苯、酮類(lèi)等有機(jī)溶劑混合而成的一種有香蕉味道的無(wú)色透明液體，各種天娜水根據(jù)等級(jí)的不同成分不同，廣泛用于玩具，是廣泛使用的工業(yè)溶劑。

數(shù)據(jù)顯示，將幾種更能承受天娜水的橡膠材料制成實(shí)驗(yàn)配方，浸泡在天娜水中，放在室溫下，6小時(shí)后取出，立即稱重，比較體積變化和質(zhì)量變化。考試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1千納水中不同橡膠品種的體積變化和質(zhì)量變化

比較測(cè)試結(jié)果，如圖1所示。

結(jié)果表明，不同品種的橡膠在千納水中體積變化和質(zhì)量變化很大。ECO C-55的體積變化達(dá)到95.17%，F(xiàn)KM621的體積變化為12.14%，乙丙橡膠KEP330的體積變化僅為12.90%。一般來(lái)說(shuō)，橡膠內(nèi)容劑的能力遵循“相似溶解性”原則，極性橡膠耐極性溶劑較好，非極性橡膠耐極性溶劑的性能較好。但是極性FKM和非極性EPDM的體積變化和質(zhì)量變化都比較小，說(shuō)明天娜水對(duì)它們的溶解能力很小。因?yàn)樘炷人腔旌先軇?

需要注意的是，不同種類(lèi)的FKM的內(nèi)川納水能力也不同。普通2602型FKM的 M和 V分別為20.57%和42.84%，而4丙烷橡膠的 M和 V分別為17.58%和32.09%，氟含量高的三元聚合G621，結(jié)果

廉價(jià)且容易獲得的EPDM的 M為11.98% V為12.90%，處于非常低的水平，甚至比一些等級(jí)的氟膠表現(xiàn)得更好，是耐天納水材料的好選擇。

2.2不同橡膠品種對(duì)二甲苯的耐

二甲苯，分子式為C8H10，無(wú)色透明的液體，是苯環(huán)上的兩個(gè)氫被甲基取代的產(chǎn)物，有鄰、肝、大三種異構(gòu)體，工業(yè)中二甲苯是指這種異構(gòu)體的混合物。二甲苯特別臭，易燃，與乙醇、氯仿或乙醚任意混合，不溶于水。由于溶解性強(qiáng)，可以直接添加天然橡膠、合成橡膠制成溶劑，也可以用作橡膠膠粘劑的溶劑和氯化橡膠的溶劑。與苯一起使用時(shí)可用作高耐油性橡膠的溶劑[3]。

繼續(xù)對(duì)耐天納水試驗(yàn)比較好的幾種橡膠材料進(jìn)行耐二甲苯試驗(yàn)，將橡膠試樣放入二甲苯溶液中，室溫浸泡2小時(shí)后去除，立即計(jì)量，計(jì)算實(shí)驗(yàn)用膠粘劑

料的體積變化率和質(zhì)量變化率，結(jié)果如表2：

表2不同橡膠品種在二甲苯中的體積變化和質(zhì)量變化

從試驗(yàn)結(jié)果可知，各種牌號(hào)的氟膠都表現(xiàn)出很好的耐二甲苯能力，質(zhì)量變化率和體積變化率都小于1%，三種參與試驗(yàn)的氟膠品種的溶脹都非常小。而在天那水中有良好表現(xiàn)的乙丙橡膠的質(zhì)量變化和體積變化都分別達(dá)到28.57%和33.49%，這說(shuō)明非極性橡膠EP在二甲苯中會(huì)有輕微的溶脹，從二甲苯分子結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，三種同分異構(gòu)體中只有對(duì)二甲苯分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱性好，是非極性，而鄰二甲苯和間二甲苯的分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，是極性分子，然而強(qiáng)極性的FKM對(duì)二甲苯仍具有很好的抗耐性。這說(shuō)明，僅從材料的分子極性來(lái)分析，以“相似相溶”的原理來(lái)推測(cè)某種橡膠材料是否具備抗耐某種溶劑的能力，還不能得到滿意的結(jié)果。另外，工業(yè)生產(chǎn)使用的溶劑一般是工業(yè)級(jí)溶劑，成份復(fù)雜，純度也沒(méi)有保證，對(duì)橡膠材料的影響也不相同，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行實(shí)際的溶脹試驗(yàn)是必要的。

2.3 不同橡膠品種耐三氯乙烯的能力

三氯乙烯也是一種優(yōu)良的溶劑，常用作金屬表面處理劑，電鍍、上漆前的清潔劑，金屬脫脂劑和脂肪、油、石蠟的萃取劑，多用于有機(jī)合成、農(nóng)藥的生產(chǎn)。

將耐二甲苯試驗(yàn)中表現(xiàn)比較好的幾種橡膠按試驗(yàn)配方制成試塊，浸泡于三氯乙烯中，于室溫下浸泡2小時(shí)后取出，立即稱量，計(jì)算試驗(yàn)?zāi)z料的體積變化率和質(zhì)量變化率，。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同橡膠品種在三氯乙烯中的體積變化和質(zhì)量變化

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，普通的氟膠品種在三氯乙烯中的體積變化和質(zhì)量變化都大于三元氟膠品種，參與試驗(yàn)的東岳FKM246和大金G621兩種三元氟膠在三氯乙烯中的都小于1%，是理想的密封材料。

3.結(jié)語(yǔ)

如果要求耐天那水，EPDM是很實(shí)用的選擇。要求耐二甲苯，可以考慮使用二元氟膠如DS2602和三元的氟橡膠如G621；要求耐三氯乙烯，可以選用三元氟膠DS246和G621,體積變化與質(zhì)量變化都很小，是很適用的密封材料。

注釋?zhuān)?/p>

[1] 陳褔林等，NBR/PVC共混物耐溶劑性能的研究[J] 《橡膠工業(yè)》2000，47：652

[2] 丁欣梅等，氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定天那水的有機(jī)組分的研究【N】 《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》2010，18：4

[3] 王夢(mèng)蛟，龔懷耀等.橡膠工業(yè)手冊(cè)第二分冊(cè)【M】.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，1989：429

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