耐油液态密封胶的研制

田学深，杨 猛，乔雪冬

（抚顺哥俩好化学有限公司，辽宁 抚顺 113217）

耐油液态密封胶的研制

田学深，杨 猛，乔雪冬

（抚顺哥俩好化学有限公司，辽宁 抚顺 113217）

以丁腈橡胶（NBR）为主体材料，加入酚醛树脂（PF）、滑石粉（TD）、白炭黑（SiO2）和其他助剂，制备一种耐油型液态密封胶，研究了丁腈橡胶的种类、增粘树脂的种类及用量、填料的种类和配比对液态密封胶性能的影响。结果表明，当w（LG3250）=20%、w（PF）=2.5%、m（TD）/m（SiO2）=7/3时，密封胶的综合性能最好。

耐油；丁腈；液态密封胶

液态密封胶在常温下为黏稠流动液体，涂敷于金属设备的接合面上，经过一段时间的干燥后，将接合面用螺丝紧固夹紧，使其形成一层均匀连续稳定的弹性薄膜，能防止水、气、油、酸、碱、有机溶剂等物质的泄漏，同时又能耐一定的压力和温度［1～4］。

丁腈橡胶（NBR）是由极性单体丙烯腈和非极性单体丁二烯共聚而成，随着丙烯腈含量增加，橡胶的耐油性、耐热性、硬度等性能增加，耐寒性下降。本文优选高丙烯腈含量的丁腈橡胶与酚醛树脂形成交联网络结构，优选填料和溶剂种类，并考查它们的配比对密封胶性能的影响，制备了耐油型丁腈液态密封胶［1，2］。

1　试验部分

1.1主要原料和仪器

主要原料：丁腈橡胶LG3250、丁腈橡胶LG6250，工业级，韩国LG化学公司；丁腈橡胶N41，工业级，兰州石化公司；萜烯树脂，工业级，遂川县新海化工公司；石油树脂，工业级，上海齐隆化工有限公司；丙烯酸树脂，工业级，沈阳三环树脂有限公司；酚醛树脂，工业级，沈阳雨田化工有限公司；滑石粉，工业级，合山化工（辽宁）有限公司；高岭土，工业级，沈阳松雷化工有限公司；陶土，工业级，广州拓亿贸易有限公司；纳米钙，工业级，山西兰花华明纳米材料有限公司；白炭黑，工业级，通化双龙化工股份有限公司；二甲苯，工业级，锦州仁合化工有限公司；丙酮，工业级，北京海洋化工有限公司。

主要仪器：NDJ-1型旋转黏度计，上海昌吉地质仪器有限公司；SYB-2型加压油泵，德州市隆科机械厂；XK-360型放式炼胶机，沈阳橡胶塑料机械厂；及一般实验室仪器。

1.2液态密封胶的制备

将大橡胶块投入到炼胶机中炼胶30次后压成薄膜，并切成小块待用。将35份二甲苯和15份丙酮加入三口瓶中，开动搅拌，加入25份填料、20份丁腈橡胶、适量的增粘树脂，在高速搅拌下充分搅拌3 h，降温至30℃以下，真空消泡10 min后，灌入铝管中备用。

1.3性能测试

黏度：按JB/T 4254—1999用旋转黏度计测定；耐压性：按JB/T 4254—1999制备法兰副试件，在25 ℃测试耐压能力；耐介质性：按JB/T 4254—1999制备铝板试片，将试样均匀涂满试片凹槽，烘干后，将试片水平放置在装有20号机械油或90号无铅汽油的容器内，分别在95 ℃、25 ℃浸泡24 h后，取出试片，用石油醚清洗后烘干，称量试样和试片在浸泡前后的质量，计算质量变化率。

2　结果与讨论

2.1丁腈橡胶种类对液态密封胶性能的影响

丁腈橡胶中丙烯腈含量越高，橡胶的耐油性、耐热性、硬度等性能越好，但会影响耐寒性［2，5，6］。本文选用兰化N41型、韩国LG化学LG6250型和LG3250型丁腈橡胶为主剂，固定橡胶用量为20%，填料用量为25%，制备液态密封胶并测试性能，结果见表1。

表1　不同种类丁腈橡胶对液态密封胶性能的影响Tab.1　Effect of different type of nitrile rubber（NBR） on the properties of liquid sealant

由表1可看出，丁腈橡胶的丙烯腈含量增大，密封胶的黏度和耐压性也随之增大，同时耐机油性逐渐变好，耐汽油性变化不大。高丙烯腈含量的LG3250丁腈橡胶的综合性能最好，但仍未满足行业标准中耐介质性（-5～+5）的要求，需引入其他物质进行改善。

2.2增粘树脂的影响

选择与丁腈橡胶相容性较好的酚醛树脂（PF）、丙烯酸树脂（PAA）、萜烯树脂和石油树脂来改善密封胶的耐介质性。增粘树脂用量为2%，其他原料配比不变，不同增粘树脂对密封胶性能的影响见表2。

表2　不同增粘树脂对密封胶性能的影响Tab.2　Effect of different type of tackifying resin on the properties of liquid sealant

由表2可看出，酚醛树脂对密封胶耐介质性改进最大，且耐压性较高、黏度较低。有研究表明，酚醛树脂与丁腈橡胶共混时，起补强增硬作用，可以改善橡胶的耐化学腐蚀性［7］。图1为固定其他原料配比不变，PF含量对密封胶耐介质性的影响。

由图1可看出，随PF含量增加，密封胶耐机油性和耐汽油性都呈下降趋势，PF用量大于2.5%时，耐机油性变化减小，耐汽油性下降增大，综合考虑，WPF=2.5%时较适宜。

2.3填料的种类和配比对密封胶性能的影响

选用滑石粉（TD）、陶土、高岭土、白炭黑（SiO2）、纳米钙等填料制胶考查性能，结果见表3。

表3　不同填料对密封胶性能的影响Tab.3　Effect of the type of filler on the properties of liquid sealant

由表3可知，白炭黑制备的密封胶耐压性

最大，其次是纳米钙、滑石粉，但白炭黑和纳米钙制备的密封胶黏度过高；另外，陶土、高岭土制备的密封胶贮存稳定性较差，50 ℃加速贮存时出现分层现象。滑石粉在所有工业矿物中是最软的，可以改善橡胶的加工性能，使密封胶的黏度降低，同时其价格低廉［8，9］。综合考虑，选择滑石粉和白炭黑作混合填料。滑石粉和白炭黑的配比对密封胶性能的影响见图2。

图2　TD/SiO2配比对密封胶性能的影响Fig.2　Effect of mass ratio of TD to SiO2on the properties of liquid sealant

由图2可看出，随着滑石粉减少、白炭黑增加，密封胶的耐压性呈先增后降趋势，在mTD/mSiO2=7/3时最高，分析为两者配合使用对密封胶的力学性能有促进作用。另外，密封胶的黏度随白炭黑配比的增加而逐渐上升，综合考虑，选择mTD/mSiO2=7/3时较适宜。

3　结论

（1）优选了高丙烯腈含量的LG3250型丁腈橡胶作为主剂、酚醛树脂作为增粘树脂，并优化了配比，制备的密封胶具有较好的耐压性和耐介质性。

（2）滑石粉和白炭黑配合使用，对密封胶的耐压性有促进作用，在m滑石粉/m白炭黑=7/3时，密封胶的耐压性最高，且黏度适中。

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Preparation of the liquid sealant with oil resistance

TIAN Xue-shen， YANG Meng， QIAO Xue-dong
（Fushun Geliahao Chemistry Co.， Ltd.， Fushun， Liaoning 113217， China）

The liquid sealant with oil resistance was prepared. Using nitrile rubber（NBR） as the main raw material，compounding with phenolic resin（PR）， talcum powder（TD）， silica（SiO2） and other additives. The influence of the type of nitrile rubber（NBR）， the type and amount of tackifying resin， the type and mixing ratio of filler on the properties of the liquid sealant were studied. The results showed that the corresponding sealant had the best combination property when mass fractions of LG3250 and PR were 20% and 2.5% in sealant， respectively， and the mass ratio of TD and SiO2was 7：3.

oil resistance； nitrile； liquid sealant

TQ436+.6

A

1001-5922（2015）05-0072-03

2015-02-10

田学深（1979～），男，硕士，工程师，主要从事橡胶、聚氨酯胶粘剂的研究开发工作。E-mail：txs_glh@163.com。通迅联系人：杨猛，博士，高级工程师，主要从事胶粘剂及水性聚合物等方面的研究。E-mail：yangm525@163.com。