幾種耐FAM-B試驗(yàn)液橡膠配方的研究

幾種耐FAM-B試驗(yàn)液橡膠配方的研究張衛(wèi)斌閆海旭（咸陽時代特種密封科技有限公司、陜西省咸陽市、712023）（張衛(wèi)斌，、男、1980年3、漢、陜西商洛、工程師）摘要：隨著汽車工業(yè)的燃料油、潤滑油及其添加劑正在向無污染、生物燃油方向發(fā)展的趨勢，對汽車用橡膠產(chǎn)品提出了更高性能、更好的耐新燃油及更長的使用壽命等要求。特別是德國大眾對汽車橡膠產(chǎn)品性能要求的標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1,其中的FAM-B試驗(yàn)液，對橡膠材料耐試驗(yàn)液提出了更高的要求。本文選用幾種丁睛橡膠、氫化丁睛橡膠、氟橡膠和幾種橡膠的并混，叢試驗(yàn)上對比數(shù)據(jù)，研究出耐FAM-B試驗(yàn)液效果比較好的橡膠配方。關(guān)鍵詞：FAM-B試驗(yàn)液；丁睛橡膠；氫化丁睛橡膠；氟橡膠；橡膠并混本文根據(jù)汽車工業(yè)向高性能、低能耗、低排放、低噪音及更長使用壽命方向發(fā)展的特點(diǎn)，汽車燃料油、潤滑油及其添加劑成分在不斷發(fā)生變化，正在向無污染、生物燃油發(fā)展的趨勢影響，針對德國大眾標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1中FAM-E試驗(yàn)液對橡膠材料的更高要求，原傳統(tǒng)的通用丁月青耐油橡膠材料已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)這一變化，極大地約束著汽車整體性能和質(zhì)量的提高。為此采用幾種新材料開展汽車用特種橡膠材料的研究工作，提高我國汽車產(chǎn)業(yè)的整體性能和質(zhì)量。試驗(yàn)主要原材料NBR丁月青3604,蘭化公司產(chǎn)品；丁月青3365,臺灣南帝公司產(chǎn)品；丁月青DN003丁月青1203D（NBR/PVC=70:3砥量比），日本瑞翁公司產(chǎn)品；HNBR氫化丁月青1020,日本瑞翁公司產(chǎn)品；氫化丁月青C3446,德國朗盛公司產(chǎn)品；FKM氟橡膠2601,氟橡膠2602,氟橡膠2462,上海三愛富新材料股份有限公司產(chǎn)品；FAM-A試驗(yàn)液：甲苯50%,異辛烷30%,二異丁烯15%,乙醇5%FAM-B式驗(yàn)液：FAM-AB4.5%,甲醇15%,去礦物質(zhì)水0.5%;其他配合劑均為工業(yè)品。主要設(shè)備與試驗(yàn)儀器XK-400開煉機(jī)，大連華日橡塑機(jī)械有限公司產(chǎn)品；50T平板硫化機(jī)，上海第一橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品；XHS?紹爾A硬度計，營口市材料試驗(yàn)機(jī)有限公司產(chǎn)品；MZ-400萬能電子拉力機(jī)，江都市明珠試驗(yàn)機(jī)械廠產(chǎn)品；9036A型老化箱，上海一華儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；JA1003型電子天平，上海恒平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品測試方法所有測試均按現(xiàn)行相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)或橡膠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2結(jié)果與討論2.1丁月青橡膠的選擇丁月青橡膠含有極性月青基，對非極性或弱性的礦物油、動植物油、液體燃料和溶劑等有較高的穩(wěn)定性，耐油性是其最大優(yōu)點(diǎn)，丙烯月青含量越高耐油性越好；芳姓溶劑、酮、酯等極性物質(zhì)對丁月青橡膠有溶脹作用，溶劑或油的苯胺點(diǎn)越低或芳姓含量越高，則丁月青橡膠的溶脹也越大，即耐油性越差。故選用丙烯月青含量都在30犯上的丁月青3604、丁月青3365、丁月青DN003丁月青1203D（NBR/PVC=70:3狽量比），但經(jīng)過多輪試驗(yàn)，幾種丁月青橡膠的配方整體耐FAM-B式驗(yàn)液效果不佳。造成橡膠溶脹，橡膠的硬度、伸長、拉伸強(qiáng)度、重量變化明顯增大。但丙烯月青含量最高的丁月青DN00前tFAM-B試驗(yàn)液性能明顯優(yōu)于其他丙烯月青含量較低的丁月青橡膠。性能結(jié)果見表1。NBFg己方：生膠100,氧化鋅5,硬脂酸1,防老劑4010NA1.5,防老劑D2,硫化劑+促進(jìn)劑6,炭黑變量，軟化劑變量，其他助劑3。表1、不同牌號NBR交料性能結(jié)果項(xiàng)目VW2.8.1指標(biāo)NBR-1NBR-2NBR-3NBR-4生膠牌號36043365DN0031203D丙烯睛含量，%36335033門尼粘度1+4/100C40?6560?7570?8060?70邵爾A硬度，度70±568707066拉伸強(qiáng)度，MPa>1011121712拉斷伸長率，%>300352347496492FAM-B試液中(23CX48h)硬度變化，度0?-17-18-22-26-24拉伸強(qiáng)度，MPa>6.04.13.84.02.2拉斷伸長率，%>150140150190180重量變化，％。?2534.542.427.444.9氫化丁月青、氫化丁月青與丁月青并用的選擇氫化丁月青橡膠因爛鏈上的不飽和雙鍵被氫化還原成飽和鍵，故也稱高飽和丁月青橡膠,具有良好的耐液體（包括含腐蝕添加物的油類）的溶脹性能，良好的力學(xué)性能和耐低溫性能。而芳姓溶劑、烯姓類等極性物質(zhì)對氫化丁月青橡膠也具有溶脹作用。選用氫化丁月青1020（飽和度90%、C3446（飽和度96%、1020與DN003并用、C3446與DN00時用，經(jīng)過多輪試驗(yàn)，幾種配方整體耐FAM-B試驗(yàn)液性能優(yōu)于丁月青橡膠配方。但甲苯、二異丁烯對氫化丁月青也具有溶脹作用，造成橡膠溶脹，橡膠的硬度、伸長、拉伸強(qiáng)度、重量變化也不完全符合標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1的指標(biāo)要求。但飽和度高的氫化丁月青C3446而tFAM-B試驗(yàn)液性能明顯優(yōu)于飽和度低的氫化丁月青1020。性能結(jié)果見表2。HNBFffi方：生膠100,氧化鋅5,硬脂酸1,防老劑RD2,防老劑MB2,硫化劑+促進(jìn)劑8,炭黑變量，軟化劑變量。表2、不同牌號HNBRHNB的NBR^用膠料性能結(jié)果項(xiàng)目VW2.8.1指標(biāo)HNBR-1HNBR-2HNBR-3HNBR-4生膠牌號1020C34461020與DN003并用(50:50)質(zhì)量C3446與DN003并用(50:50)質(zhì)量邵爾A硬度，度70±570686870拉伸強(qiáng)度，MPa>1021221214拉斷伸長率，%>300344431495456FAM-B試液中(23CX48h)硬度變化，度0?-17-20-22-24-26拉伸強(qiáng)度，MPa>6.04.864.24.6拉斷伸長率，%>150180190210200重量變化，％。?2537.835.64036.42.3氟橡膠的選擇氟橡膠是主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一類高分子彈性體，具有優(yōu)異的耐高溫老化、耐油和耐化學(xué)藥品性，但他的耐低溫性能較差，拉斷伸長率比較低。選用海三愛富新材料股份有限公司氟橡膠2601、2602、2462,經(jīng)過多輪試驗(yàn)，幾種配方整體耐FAM-B式驗(yàn)液性能優(yōu)于丁月青和氫化丁月青橡膠配方。但氟橡膠的拉斷伸長率偏低，不完全符合標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1的指標(biāo)要求。性能結(jié)果見表3。FKMg己方：生膠100,活性氧化鎂4,氫氧化鈣6,硫化劑3,炭黑變量。表3、不同牌氟橡膠性能結(jié)果項(xiàng)目VW2.8.1指標(biāo)FKM-1FKM-2FKM-3生膠牌號260126022462邵爾A硬度，度70±5686872拉伸強(qiáng)度，MPa>10131214拉斷伸長率，%>300212243268FAM-B試液中(23CX48h)硬度變化，度0?-17-10-12-24拉伸強(qiáng)度，MPa>6.077.28拉斷伸長率，%>150157160220重量變化，%。?258.810.59.32.4氟橡膠與氫化丁月青共混經(jīng)過表3氟橡膠性能對比，氟橡膠2462老化及耐介質(zhì)優(yōu)于其他氟橡膠；但氟橡膠總體的拉斷伸長率偏低，不完全符合標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1的指標(biāo)要求。表2中高飽和度的氫化丁月青C3446具有良好的力學(xué)性能、耐油性和耐低溫性?？梢圆捎梅鹉z2462與氫化丁月青C3446共混，選用幾組質(zhì)量比不同的配方經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，氟橡膠2462與氫化丁月青C3446按質(zhì)量比4:1共混的配方性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)VW2.8.1的指標(biāo)要求。結(jié)果見表4。共混膠配方：F-H-1配方由FKM-3與HNBR-2K重量比1:1共混；F-H-2配方由FKM-3與HNBR-2K重量比3:1共混；F-H-1配方由FKM-3與HNBR-2K重量比4:1共混

表4、不同質(zhì)量比氟橡膠與氫化丁月青并用性能結(jié)果項(xiàng)目VW2.8.1指標(biāo)F-H-1F-H-2F-H-32462與C3446并用（1：1）2462與C3446并用（3:1）2462與C3446并用（4:1）邵爾A硬度，度70±5707272拉伸強(qiáng)度，MPa>10151615拉斷伸長率，%>300280346343FAM-E試液中（23CX48h）硬度變化，度0?-17-18-16-12拉伸強(qiáng)度，MPa>6.06.26.57.1拉斷伸長率，%>150256221181重量變化，%。?2530.529.221.83結(jié)論通過對各種耐油橡膠與共混的研究與試驗(yàn)，確定氟橡膠2462與氫化丁月青C3446按質(zhì)量比4:1進(jìn)行共混，所得到的膠料配方具有優(yōu)良的耐燃油、