耐油液態密封膠的研制

龐文武，陳炳耀，姚榮茂，溫海軍，何冬梅

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東順德三和化工有限公司，廣東 佛山 528325）

液態密封膠亦稱液態墊圈、液態墊等，是常溫下呈現液態狀的新型高分子靜密封材料。涂敷在金屬設備接合面上時，隨著膠液流動逐漸充滿接合面之間凹陷和縫隙，干燥后達到密封、防泄漏的效果。液態密封膠的特殊之處在于施工過程中必須在涂膠表面施加一定的緊固力，才能形成一層均勻連續穩定的彈性薄膜發揮其密封作用，能防止水、氣、油、酸和堿等介質的腐蝕。

氣候因子包括空氣濕度、光照強度和溫度，它們是影響造林成活率的最基本因子。過高或過低的溫度都會對樹木幼苗的生長產生不利影響。過高的溫度會使植物失去生長和燃燒所必需的水分，而高溫通常伴隨著較高的濕度，這為病蟲害的繁殖提供了有利的條件。低溫使植物遭受凍害和凍傷。光照是植物光合作用的必要條件，光照不足也會對植物生長產生不利影響。

丁腈橡膠（NBR）是生產液態密封膠主材料，液態密封膠的耐油性、耐熱性和硬度等性能好壞，完全取決于丁腈橡膠（NBR）中丙烯腈的含量。本研究優選LG化學公司高丙烯腈含量丁腈橡膠（LG3250）與具有良好耐介質性能的酚醛樹脂形成交聯網絡結構，優選穩定性良好的滑石粉與白炭黑混合填料，制備了一款具備優異性能的耐油型丁腈液態密封膠。

1 實驗部分

1.1 主要原料

丁腈橡膠（LG3250）、丁腈橡膠（LG6250），韓國LG化學公司；丁腈橡膠（N41），蘭州石化公司；萜烯樹脂，濮陽市凱瑞德石油樹脂有限公司；石油樹脂，淄博齊巍化工有限公司；聚丙烯酸樹脂（PA A），廣東佳景科技股份有限公司；酚醛樹脂（PF），深州市天承石墨制品有限公司；滑石粉（TD），青島凱威爾粉體工程科技有限公司；高嶺土，宜都市楚雄高嶺土有限責任公司；陶土，寧波嘉和新材料科技有限公司；納米碳酸鈣，恩平燕怡新材料有限公司；白炭黑，山東東岳化工有限公司；二甲苯，佛山市政輝化工科技有限公司；丙酮，湖南穩誠貿易有限公司。以上原料全部為工業級。

4.3 硫酸鹽含量在17.66%～26.39%范圍內和溶液酸堿度存在線性關系，控制溶液的pH值可以控制硫酸鹽的含量。但考慮到此次樣本量比較小，樣品的含量及pH比較集中，未涉及藥典規定的邊緣pH值，后期將進行更加嚴密的實驗及論證，對擬合方程進行進一步的確認和優化，以求在符合質量標準要求、確保準確度的前提下，簡化檢驗操作的流程步驟。

1.2 儀器與設備

（3）耐壓性：按照JB/T 4254—2016《液態密封膠》標準5.4方法，采用標準法蘭制備試驗樣，在25 ℃條件用SYB-2型手動油泵測試耐壓能力。

1.3 液態密封膠的制備

從2.1實驗中知道，無論采用3種丁腈橡膠中的任何一款，都難以達到JB/T 4254—1999標準中耐介質性能的要求。為此，選用PF、PAA、萜烯樹脂和石油樹脂等與丁腈橡膠相容性較好的材料進行研制。實驗過程中其余原料的型號、配比均保持不變，分別采用不同樹脂制備出不同試樣，檢測數據如表2所示。

1.4 性能測試

在其余原材料型號與配比不變的情況下，通過增減PF用量，考查液態密封膠耐介質性的變化過程，詳見圖1所示。由圖1可知：PF用量越高，液態密封膠的耐機油性和耐汽油性都明顯下降。當PF用量等于2.5%時，耐機油性和耐汽油性均達到JB/T 4254—1999標準中耐介質性要求（-5～5）的相對最佳值，綜合考慮，PF用量為2.5%較適宜。

（2）相對密度：按照GB/T 13354—1992《液態膠粘劑密度的測定方法-重量杯法》標準，采用37.00 mL質量杯裝樣品，在樣品溫度在（23±1）℃條件下進行測試。

NDJ-8S型旋轉黏度計，江蘇江東精密儀器有限公司；SYB-2型手動油泵，德州華立液壓機具有限公司；XK-360型煉膠機，青島亞華機械有限公司。

寶清縣農業用水井3 631眼，均為淺水井；工業用水井75眼，其中淺水井57眼，深水井 18眼；城鎮生活用水井30眼，其中深水井19眼，淺水井11眼；農村生活飲用水井295眼，其中深水井194眼，淺水井101眼。淺水井井深50～70 m，取水層位為第四系孔隙水；深水井井深70～150 m，取水層位為第三系和白堊系孔隙裂隙水。2001—2010年供水量見圖1，各業用水量見圖2?？梢钥闯?，地下水主要供水層位為第四系淺層水，農業灌溉用水為主要用水。

第三，醫療旅游產業發展面臨周邊國家和地區的激烈競爭。海南醫療旅游產業剛剛起步，而臨近的泰國、印度、新加坡以及我國臺灣等醫療旅游目的地經過多年的發展，已經成為具有較高國際聲譽的醫療旅游目的地。

在自主學習的過程中，與其說是學生在讀書，不如說學生在與作者進行心靈對話；與其說學生是在批注，不如說是學生憑著自己的知識、情感、智慧、靈性，在感悟文本的意義與內涵，在對作品的藝術再創造，帶有濃厚的閱讀主體的個性色彩。在這充足的時間、寬松的空間里，學生凝神深思，認真地讀著想著，用心徜徉在文章的人文情感中，用筆耕耘在文章的字里行間，猶如一只只勤勞執著的小蜜蜂，在語言的百花叢中采集語言營養，醞釀心靈中的“蜜”。此時，教師雖基本保持沉默，卻要密切關注學生的思維，并做簡要的觀察記錄，做到心中有數，為引導點撥做充分的準備。

2 結果及討論

2.1 丁腈橡膠種類對液態密封膠性能的影響

由表2可知，引入樹脂后，液態密封膠的耐介質性能有了較大改善，密封膠的黏度、耐壓性也同樣受益。4種樹脂中，PF對液態密封膠耐介質性改善效果較為明顯有效。因為PF與丁腈橡膠材料混合反應后，具有明顯的補強增硬作用，有效地增強了橡膠的耐化學腐蝕性能。

表1 不同丁腈橡膠對液態密封膠性能的影響Tab.1 Effect of different nitrile rubbers on properties of liquid sealant

由表1可知，隨著丁腈橡膠中丙烯腈含量的增高，液態密封膠的黏度和耐壓性能隨之增大。同時，丙烯腈含量還影響到液態密封膠的耐介質性能，丙烯腈含量增加，耐機油性和耐汽油性都逐漸變小，但均無法達到JB/T 4254—1999標準中耐介質性能的要求，需要探索其他材料進行改善。

2.2 增粘樹脂的影響

將大塊橡膠投入到煉膠機中，加入少量二甲苯或丙酮混合煉膠。經過煉膠機出來的膠片成薄膜，再用切刀切成小塊形狀待用。按照工藝配方先加入二甲苯、丙酮到實驗容器中，然后在攪拌過程中緩慢加入小塊膠片薄膜、填料及增粘樹脂等液態密封膠原料。開啟高速攪拌模式，攪拌3 h以上直至膠片完全溶解，停機冷卻至25 ℃左右取出備用。

表2 不同增粘樹脂對密封膠性能的影響Tab.2 Effect of different tackifying resins on performance of sealant

丁腈橡膠是液態密封膠的主要原料，實驗中固定橡膠用量為20%（配方總量），采用相同類型同一用量的填料、溶劑和樹脂，分別采用LG6250、LG3250和N4l型3種丁腈橡膠，制備了3組實驗樣品。3種型號的丁腈橡膠丙烯腈含量各不相同，所制備的液態密封膠性能也相差較大，實驗數據如表1所示。

（1）黏度：按照GB/T 2794—2013《膠黏劑黏度的測定-單圓筒旋轉粘度計法》標準，采用燒杯容器取樣，在樣品溫度（23±1）℃條件下用NDJ-8S型旋轉黏度計進行測試。

（4）耐介質性：按照JB/T 4254—2016《液態密封膠》標準制備鋁片試樣，分別放入盛有蒸餾水（95 ℃）、32號液壓油（95℃）、92號無鉛汽油（25 ℃）中各浸泡24 h，最后取出稱量并計算質量變化率。

圖1 PF用量對密封膠性能的影響Fig.1 Effect of phenolic resin content on performance of sealant

2.3 填料的種類和配比對密封膠性能的影響

為了驗證不同填料種類和配比對密封膠性能的影響，實驗中固定填料用量為20%（配方總量），分別選用了滑石粉（TD）、陶土、高嶺土、白炭黑（SiO2）和納米碳酸鈣等不同填料制備出5個試樣，并進行性能檢測，結果如表3所示。

表3 不同填料對密封膠性能的影響Tab.3 Effect of different fillers on performance of sealant

填料的選擇不僅決定了密封膠的硬度，也影響到密封膠的黏度和貯存穩定性。通過表3實驗數據可以看出，陶土和高嶺土制備出的密封膠穩定性較差，容易在長期貯存過程中產生分層或浮色問題，不適合選做密封膠填料。

單從密封膠耐壓性方面考慮白炭黑是相對最好的選擇，其次是納米鈣、滑石粉，且白炭黑和納米碳酸鈣的貯存過程也比較穩定。但是納米碳酸鈣填料制備的密封膠黏度明顯過高，不利于密封膠后期施工使用。綜上考慮，選擇白炭黑和滑石粉混合搭配使用。白炭黑與滑石粉的搭配比例對液態密封膠性能的影響如圖2所示。

圖2 滑石粉/白炭黑質量比對密封膠性能的影響Fig.2 Effect of talc/silica ratio on performance of sealant

由圖2可知，隨著滑石粉量逐漸減少、白炭黑量不斷增加，密封膠耐壓性曲線呈先增后降趨勢，當滑石粉/白炭黑質量比為7/3時，耐壓性能達到相對最佳。與此同時，白炭黑比例逐漸上升時，液態密封膠的黏度也隨之上升，過高黏度不利于液態密封膠后期施工。綜上考慮，選擇滑石粉/白炭黑質量比為7/3較適宜。

3 結語

耐油性液態密封膠主劑材料必須選擇丙烯腈含量較高的丁腈橡膠，制備的密封膠才會有良好的耐壓性。為了改善液態密封膠的耐介質性能，還需加入2.5%的PF。此外，要兼顧液態密封膠的硬度和黏度，可加入滑石粉、白炭黑等填料配搭使用，在滑石粉/白炭黑質量比為7/3時，所制備的液態密封膠黏度適中，耐壓性效果也最好。