AfIas四丙氟橡膠/EPDM耐水-乙二醇液壓油性能

連曉磊, 肖風亮, 劉新梅

（廣州機械科學研究院有限公司, 廣東 廣州 510700）

AfIas四丙氟橡膠/EPDM耐水-乙二醇液壓油性能

連曉磊, 肖風亮, 劉新梅

（廣州機械科學研究院有限公司, 廣東 廣州 510700）

制備了不同并用比例的Aflas四丙氟橡膠/EPDM并用膠，并對其物理性能、耐水-乙二醇阻燃液壓油性能、耐低溫性能進行了測試和研究。結果表明，Aflas/EPDM并用膠具有較好的耐水-乙二醇液壓油性能和低溫性能，同時，其成本也得到了大幅度降低。

Aflas；EPDM；水-乙二醇；低溫

0 前 言

通常液壓系統(tǒng)是以液壓油作為傳動介質，隨著現(xiàn)代液壓設備向高壓、高速、高溫和大容量方向發(fā)展，液壓介質在使用時，從管線、泵和閥門等部位泄漏的可能性也增大，在接近高溫和明火的液壓設備中應盡量使用難燃液壓油，以免發(fā)生火災事故，造成人身傷亡和財產損失[1]。

水-乙二醇是由乙二醇、丙三醇或其聚合物溶于水中而形成的一種含水35%～55%的透明真溶液，其中還加入了相應的增粘、抗磨、防銹、消泡等添加劑。它具有良好的抗燃性、低溫流動性和穩(wěn)定性，是一種理想的抗燃液壓介質，其潤滑性優(yōu)于高水基液體，穩(wěn)定性優(yōu)于乳化液，使用特性近似于礦物型液壓油，在冶金、礦山、船舶和鑄鍛等要求防火的液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應用，在很多國家已經(jīng)成為難燃液壓油的主流[2]。

Aflas四丙氟橡膠是四氟乙烯和丙烯的共聚物，具有廣譜的耐化學介質性能，缺點是耐低溫性差，它的玻璃化溫度在-2 ℃左右[4]，而且價格昂貴。三元乙丙橡膠也具有極高的化學穩(wěn)定性和耐熱、耐候、耐臭氧、耐水、耐水蒸氣、耐化學藥品等許多優(yōu)良性能，相對于四丙氟橡膠來講，它的典型特點是耐極性介質性能較好，低溫性能優(yōu)越。四丙氟橡膠相當于乙烯分子的氟取代物與丙烯的共聚物，因此，兩者在組成結構上的相似，為兩者的并用提供了相容性基礎[5]。

通過在Aflas四丙氟橡膠中并用三元乙丙橡膠，一方面可以大大降低成本，因為EPDМ相對價格便宜，而且可以進行高填充；另一方面可以改善四丙氟橡膠的耐低溫性能。本文主要研究不同的并用比例對Aflas/EPDМ耐水-乙二醇型液壓油性能的影響以及對低溫性能的影響。

1 實 驗

1.1 主要原材料

Aflas四丙氟橡膠FA100S，日本旭硝子公司產品；EPDМ IP4570，杜邦陶氏彈性體公司產品；過氧化物硫化劑DСP，上海高橋化工產品 ；炭黑N550，上?？ú┨毓井a品；炭黑N990，加拿大Сancarb產品 ；水-乙二醇型阻燃液壓油Nyvac FR 200D，美孚公司產品；其他均為市售工業(yè)品。

1.2 基本配方

四丙氟橡膠：FA100S，100（質量份，下同）；N990，40；DСP，1.6；TAIС，5；其他助劑，4[4]。

三元乙丙橡膠：IP4520，100；氧化鋅，5；硬脂酸，0.5；N550，60；輕質碳酸鈣，150；DСP，4；TAIС，3；其他助劑，2。

1.3 主要實驗儀器和設備

XK-160開煉機，佰弘機械（上海）有限公司生產；Z010高低溫材料試驗機，德國Zwick公司產品；橡膠硬度計（邵爾A型），德國Zwick公司產品；401A型老化箱，上海實驗儀器廠產品；50T平板硫化機，上海橡膠機械廠生產；GT-М2000A型硫化儀，高鐵檢測儀器有限公司生產；低溫脆性實驗機，高鐵檢測儀器有限公司產品。

1.4 試樣制備

在XK-160煉膠機上按常規(guī)混煉方法分別進行Aflas和EPDМ的混煉，然后按照生膠比例進行共混，制得并用膠。

試樣在50T平板硫化機上制備，一段模壓條件為170 ℃×10 min，二段硫化在熱空氣老化箱內進行，Aflas的二段硫化條件是200 ℃×16 h，并用膠的二段硫化條件是150 ℃×4 h。

1.5 性能測試

硬度按GB/T 531.1-2008測試；拉伸應力應變性能按GB/T 528-2009測試；耐液壓油按GB/ T 1690-2006測試；低溫脆性按GB/T 1682-2000測試。

2 結果與討論

2.1 不同并用比對物理性能的影響

由表1可知，純四丙氟橡膠物理性能較好，拉伸強度和拉斷伸長率適中；純EPDМ由于填充量和交聯(lián)密度均較高，硬度高達91度，拉伸強度和拉斷伸長率較低。因此，在Aflas/EPDМ并用膠中，隨著Af as用量的提高，膠料的硬度逐步下降，拉伸強度和拉斷伸長率逐漸增大。純Aflas的壓縮永久變形較大，并用EPDМ后，隨EPDМ用量的增加，壓縮永久變形值逐步降低，甚至3#和4#配方的值低于純EPDМ。

表1 Aflas/EPDM并用比及物理機械性能

2.2 不同并用比對耐水-乙二醇液壓油的影響

由表2可知，70 ℃×168 h浸泡后，膠料的硬度都降低了，其中純Aflas變化最小，隨著EPDМ并用比例的增加，硬度下降得越來越多，純EPDМ下降最多（達13度）。拉伸強度和拉斷伸長率的變化趨勢不一樣，隨著EPDМ并用比例的增加，膠料拉伸強度損失越來越大，純EPDМ達到-34.70%。而拉斷伸長率變化率則相對較小，剛開始Aflas并用比例很高時（如1#配方和2#配方），拉斷伸長率變大，并且2#配方小于純Aflas的1#配方，然后，隨著Aflas并用比例的降低，拉斷伸長率表現(xiàn)為變小，純EPDМ的拉斷伸長率變化最大。體積變化和質量變化的趨勢一致，也是純Aflas膠料的體積溶脹最小。隨Aflas并用比例的降低，體積溶脹和質量增加也變大，純EPDМ最大。

表2 不同并用比Aflas/EPDM浸泡后物理性能的變化(70 ℃×168 h浸泡)

綜合上面分析可推測，純Aflas的1#配方和70% Aflas的2#配方，由于Aflas含量較高，只發(fā)生了簡單的溶脹，表現(xiàn)為體積和質量略微增加，拉伸強度下降，拉斷伸長率增加。而3#、4#、5#配方，Aflas含量較低，不僅僅發(fā)生了溶脹，也可能發(fā)生了交聯(lián)結構或者分子鏈的破壞，表現(xiàn)為硬度和拉伸強度急劇降低，拉斷伸長率也在下降。

2.3 不同并用比對低溫性能的影響

由表3可知，Af as/EPDМ并用膠的低溫性能相比純Aflas有了極大的改進，隨EPDМ并用比例的提高，并用膠的低溫脆性逐步降低。即便是只含30%EPDМ生膠的2#配方，其低溫脆性也達到了-31 ℃，極大地擴展了四丙氟橡膠的低溫使用范圍。

表3 Aflas/EPDM并用比及低溫脆性

2.4 成本考量

由于Aflas生膠很昂貴，目前報價至少為550元/kg，通過并用EPDМ，可以極大地降低材料成本，如綜合性能較好的2#配方材料成本只有純Aflas的30%左右，這樣就達到了既可以大幅度降低材料成本，又不至于大幅度降低材料性能的目的。

表4 Aflas/EPDM并用膠的材料成本

3 結 論

（1）隨著Aflas并用比例的降低， Aflas/ EPDМ并用膠物理性能下降，壓縮永久變形降低。

（2）隨著Af as并用比例的降低， Af as/ EPDМ并用膠在水-乙二醇液壓油中的硬度逐步降低，拉伸強度和拉斷伸長率逐步下降，體積和質量增加值逐步增大。

（3）并用EPDМ后，Af as膠料的低溫性能得到了極大改善。隨EPDМ并用比例的提高，Af as/EPDМ并用膠耐低溫性能逐步提高。

（4）并用EPDМ后，Aflas/EPDМ膠料的材料成本得到了極大降低，在不大幅度犧牲性能的情況下，可降低70%左右的材料成本。

[1] 李春生,王建華.水-乙二醇型難燃液壓液在船舶液壓系統(tǒng)中的應用[J]. 石油學報, 2009, 25(9):103-106.

[2] 馬受錦,張淑云.水-乙二醇的特性及其應用注意事項[J]. 流體傳動與控制,2006(1):27-31.

[3] 肖風亮.氟彈性體選用手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社, 2007:204-218.

[4] 蔡樹銘.氟橡膠應用技術[M].北京:化學工業(yè)出版社, 2008:28-29.

[5] 范新剛, 劉毓真.四丙氟橡膠與三元乙丙橡膠并用體系的研究[J].特種橡膠制品, 1999, 20(5):21-25.

[6] 袁維娜.硫化體系和補強體系對四丙氟橡膠性能的影響[J].特種橡膠制品, 2013,34(2):55-57.

[7] 譚鋒, 王亞明.四丙氟橡膠/氟硅橡膠并用膠性能研究[J].橡膠工業(yè), 2011,58(12):721-723.

[8] 朱杰, 叢川波. 填料對四丙氟橡膠耐腐蝕性能的影響[J].橡膠工業(yè), 2011, 58(9):554-557.

[9] 叢川波, 朱 杰. 硫化劑DCP用量對四丙氟橡膠耐腐蝕性的影響[J].橡膠工業(yè), 2012, 59(7):419-422.

[10] 李妍, 李振環(huán). 四丙氟橡膠的性能及應用[J].特種橡膠制品, 2005, 26(4):30-32.

[責任編輯：朱 胤]

朗盛提高工業(yè)橡膠制品價格

朗盛宣布自于4月15日起提高乙烯 - 乙酸乙烯酯橡膠（EVM）原料價格。此次調價覆蓋的地區(qū)包括歐洲及中東地區(qū)、拉丁美洲、亞太地區(qū)和中國地區(qū)，北美地區(qū)調價自4月21日起生效。

朗盛高性能彈性體業(yè)務部日前宣布其乙華平（Levapren）/乙華敏（Levamelt）和Baymod L品牌的EVM產品線提價幅度為250歐元/t或350美元/t。本次調價的原因是綜合生產成本上漲。

數(shù)十年來，乙華平經(jīng)久不衰，在極廣泛的應用領域中提供了解決方案。例如乙華平具備耐油性、耐臭氧性及耐老化性，因而被用于汽車發(fā)動機艙中。乙華平橡膠的防水、防氧化和抗紫外線特性可以確保電纜絕緣層、膠管、密封件等橡膠部件在高溫及腐蝕性液體環(huán)境中保持密封。乙華平還被用于超輕但高彈性的鞋底、透明波紋管和堅固的型材。此外，由EVM制成的低可燃性的地板和電纜護套在火災發(fā)生時可以挽救生命。在所有要求高質量、極長使用壽命和安全性的應用領域，朗盛的先進材料都具有優(yōu)勢。

乙華敏膠粘劑不僅非常適用于可剝離的貼紙或薄膜，在將新車運送到經(jīng)銷商的途中提供保護，它們也可以用于金屬板材包覆來防止安裝前刮傷。

(潘曉懿)

諾基亞輪胎下調今年經(jīng)營效益預期

鑒于俄羅斯和獨聯(lián)體的經(jīng)濟較為疲軟，諾基亞輪胎公司已下調了2014年的經(jīng)營效益預期，預計今年的凈銷售額和經(jīng)營利潤要比2013年低。

這一最新預測將取代2月7日發(fā)布的預測結果，當時該公司曾預期今年的凈銷售額和營業(yè)利潤呈增長態(tài)勢。在過去的90天內，盧布已經(jīng)貶值約6%，這將重創(chuàng)俄羅斯經(jīng)濟及俄羅斯消費者的購買力；同時，這也相應地削弱了對輪胎的需求。該公司將無法通過競爭優(yōu)勢來完全補償由于弱勢盧布對其在俄羅斯輪胎生產的影響。因為該公司在俄羅斯生產的輪胎，大約有55%用來出口，并以歐元支付。

諾基亞輪胎公司估計，今年其在北歐、中歐和北美等其他主要市場的經(jīng)營效益會有所增長。2014年，該公司在原材料采購方面估計會節(jié)省大約3000萬歐元，可增強盈利能力。

（揚子江）

The Performance of Af as/EPDM in Water-Glycol Hydraulic Oil

Lian Xiaolei, Xiao Fengliang, Liu Xinmei
(Guangzhou Mechanical Engineering Research Institute Co., Ltd, Guangzhou 510700 )

Servel Af as/EPDМ blends were prepared, and physical and mechanical properties, waterglycol hudraulic oil immersion property, low-temperature property were tested. The results showed that Af as/EPDМ blends had good performance of water-glycol hydraulic oil and excellent low-temperature property, in addition, the material costs were reduced by a large degree.

Af as; EPDМ; Water Glycol; Low-Temperature

TQ 333

B

1671-8232(2014)05-0011-04

2013-11-19

連曉磊（1982 — ），男，河南禹州人，工程師，主要從事橡膠密封制品的配方開發(fā)和工藝研究工作。