橡膠的耐油性,是指硫化膠抗油類作用的能力。當(dāng)橡膠制品與各種油液長期接觸時,油液能滲透到橡膠中,使之膨脹或體積增大;另一方面,油類介質(zhì)可以從硫化膠中抽出可溶性的配合劑(如增塑劑等),導(dǎo)致硫化膠收縮或體積減小。這是一個動態(tài)平衡過程:如果溶脹導(dǎo)致的體積變化大于收縮導(dǎo)致的體積變化,則呈現(xiàn)膨脹;反之則收縮。通常溶脹隨硫化膠與油液接觸時間的增加而增大,知道油液不再被吸收為止,而后體積膨脹保持穩(wěn)定,即達(dá)到平衡溶脹。此外,合成潤滑油中的某些添加劑能與橡膠發(fā)生化學(xué)作用,侵蝕高分子鏈;特別是在高溫下,使橡膠發(fā)生化學(xué)變化,引起橡膠的交聯(lián)或降解。當(dāng)侵蝕嚴(yán)重時,橡膠會失去彈性而變脆或呈樹脂狀,從而使橡膠制品喪失工作能力。所以在進(jìn)行耐油橡膠配方設(shè)計時,必須了解工作液體和橡膠材料的化學(xué)成分,選擇適用的耐油橡膠和配合體系。
關(guān)于耐油性的評價,通常是用標(biāo)準(zhǔn)試驗油,測定硫化膠在油中浸泡后的體積,重量變化百分率和物性變化百分率。橡膠的耐油性若不借助于標(biāo)準(zhǔn)油作比較時,則沒有普遍性和可比性。
硫化膠的耐油性,取決于橡膠和油類的化學(xué)性質(zhì)。耐油性通常是指耐非極性油類(燃油、礦物油和合成潤滑油),所以橡膠中含有極性基團(tuán)的橡膠,如丁腈橡膠、氯丁橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠等極性較大的橡膠,與非極性和石油系油類接觸時,兩者極性相差較大,所以從高聚物溶劑選擇原則可知,極性橡膠對非極性油類有良好的穩(wěn)定性。
橡膠按照耐油性分類(極性橡膠):CR,NBR,HNBR,ACM,AEM,CSM,F(xiàn)KM,F(xiàn)MVQ,CO,PUR。
不耐油性橡膠分類(非極性橡膠):NR,IR,BR,SBR,IIR,EPR,EPDM。
橡膠的耐油,主要是耐以下油:耐燃油、耐混合燃油、耐酸性氧化燃油、耐礦物油、耐合成潤滑油、耐合成氫類潤滑油、耐聚亞烷基二醇(PAG)合成潤滑油、耐有機(jī)酯合成潤滑油、耐含硅的合成潤滑油、耐含氟元素油、耐聚苯基醚液體、耐氯代氫液體。具體詳情如下:
1、耐聚苯基醚液體
三元乙丙橡膠可以在100度聚苯基醚中使用。
氟橡膠可以在200度溫度下使用。但氟橡膠不耐輻射。
氟橡膠和硅橡膠效果良好。
2、耐聚亞烷基二醇合成潤滑油
一般情況下,配方適當(dāng)?shù)亩∏缦鹉z,氯丁橡膠,三元乙丙橡膠硫化膠,可耐PAG合成潤滑油。但氯丁橡膠,三元乙丙橡膠不耐礦物油。如果系統(tǒng)中稍有一點礦物油,都可能引起極度膨脹。
通常選用適當(dāng)配合的丁晴橡膠和氟橡膠
3、耐混合燃油性:
氟硅橡膠FMVQ和氟橡膠FKM 對混合燃料油的抗耐性最好。丙烯酸酯橡膠耐耐混合燃油性最差
丁晴橡膠的耐混合燃油性隨丙烯晴含量增加而提高。
含氟量高的氟橡膠對混合燃油的穩(wěn)定性較好
4、耐酸性氧化燃油性:
對酸性氧化燃油來說,酸性氧化燃油中的氫過氧化物可使硫化膠的性能惡化,所以在燃油系統(tǒng)中常用的丁晴橡膠,氯醇橡膠難以滿足長期使用的要求。
只有含氟彈性體如氟橡膠FKM ,氟硅橡膠FMVQ,氟化磷晴和氫化丁晴橡膠性能較好。 普通的丁晴橡膠膠料,不能在125度的酸性汽油中長時間工作。只有采用氧化鎘活化的低硫-給硫體以及白碳黑為主要原料的丁晴橡膠,才能較好的耐酸性汽油。增加丙烯晴的含量,可使酸性汽油的滲透性降低。
5、耐礦物油性:
丁晴橡膠是常用的耐礦物油橡膠。丁晴橡膠的耐礦物油性隨丙烯晴含量增加而提高。 但高丙烯晴含量的丁晴橡膠耐熱性有限。當(dāng)油溫達(dá)到150度時,應(yīng)該采用氫化丁晴橡膠,氟橡膠FKM ,氟硅橡膠FMVQ和丙烯酸酯橡膠。
油溫達(dá)到150度時,氟橡膠FKM ,氟硅橡膠FMVQ效果最好。但成本高,為降低成本,可以在氟橡膠FKM 中并入50%以下的丙烯酸酯橡膠,并用后的硫化膠性能下降不大于20%。
丙烯酸乙酯型的橡膠丙烯酸酯橡膠的耐熱油性,比丙烯酸丁酯型的橡膠好。
6、耐磷酸酯合成潤滑油
硅橡膠可以耐磷酸酯合成潤滑油﹐但物性很差﹐使用受到限制﹒
三元乙丙橡膠和丁基橡膠只能耐純磷酸酯﹐如果有少量礦物油混入﹐會膨脹﹒
7、耐燃油性:
氟橡膠FKM 和氟硅橡膠FMVQ對燃料油的抗耐性最好。而氯丁橡膠和氯化聚乙烯橡膠CPE耐燃油性最差。
丁晴橡膠的耐燃油性隨丙烯晴含量增加而提高。
氯醇橡膠的耐燃油性比丁晴橡膠好。
8、耐含硅的合成潤滑油
一般﹐硅油不容易引起橡膠膨脹﹐但能把橡膠中的增塑齌抽出來﹒
不合增塑齌的丁苯橡膠﹐三元乙丙橡膠﹐丁晴橡膠﹐氫化丁晴橡膠﹐氟橡膠都耐有機(jī)硅液體﹒
9、耐含氟元素油
聚全氟氫基醚是不燃性液體,能在230-260溫度范圍內(nèi)使用。
在已知的橡膠中,還沒有一種能在該溫度范圍內(nèi)長期工作。
三元乙丙橡膠可以在100度含氟元素油中使用。
氟橡膠可以在150度溫度下使用。
10、耐合成潤滑油性:
三元乙丙橡膠屬于氫類橡膠,在氫類油中極度膨脹,硅橡膠在硅油中,氟橡膠在全氟帶氫液體中,都出現(xiàn)很大的體積膨脹。