随着近几年冶金及焦化行业的发展， 国家对焦化行业实施 准入 整顿力度逐渐加大 焦炉煤气柜因其良好的密封 储存作用在国内得到广泛应用 橡胶密封膜是焦炉煤气柜的核心密封
部件 与普通的高炉气柜 转炉气柜介质相比，焦炉煤气中含有大量的苯 萘 蒽 二氧化硫 硫化氢 氨及不饱和烃类等腐蚀性成分， 这些成分在气柜中冷凝后以液态煤焦油的形式存在， 对橡胶密封膜具有强烈的腐蚀作用 另外， 焦炉气柜使用工况中可能含有密封油， 因此， 对橡胶密封膜胶料的耐油性能提出了更高的要求。
     本文根据焦炉气柜用橡胶密封膜的介质环境和使用工况， 综合考察了几种耐油橡胶的耐密封油、耐煤焦油性能、工艺性能、成本等方面， 优选出了综合性能较好的胶种， 为焦炉气柜用橡胶密封膜胶种的选择提供了重要依据。
1 试验部分
1. 1 主要原料
      氯丁橡胶:山西合成胶集团;丁腈橡胶4050:日本瑞翁公司;氢化丁腈橡胶 Zetpol2010:日本瑞翁公司产品;丙烯酸酯橡胶 AR- 300: 四川遂宁青龙丙烯酸酯橡胶厂; 聚氨酯橡胶: 山西诺邦聚氨酯有限公司;氟橡胶MX- 70CB:上海敏轩橡塑科技有限公司;炭黑:四川自贡炭黑研究院;煤焦油及密封油: 上海宝钢集团公司;其余材料均为市售工业级。
1. 2 仪器、设备
      XLK- 250 型开放式炼胶机: 上海橡胶机械一厂; XLB- DZ540 × 600 /2000 式抽真空平板硫化机: 宁波千普机械制造有限公司; CMT4304 电子万能拉力机: 深圳新三思科技股份有限公司XLS- 125 型分析天平: 常熟市双杰市检测仪器厂。
1. 3 试样制备
       将生胶投入到开炼机中， 然后按各自的配方添加配合剂， 混炼均匀后薄通打三角包 4 ～ 6 次并下片停放， 24 h 后返炼 出片， 在平板硫化机上硫化， 硫化条件根据硫化特性曲线测试结果确定为 160 ℃ × 90 min × 12 MPa
1. 4 性能测试
       邵 A 硬度按 GB /T 531 1999 进行测试;
       拉伸强度按 GB /T 528 1998 标准进行测试;
       耐油性能按 GB /T 1690 1992 硫化橡胶耐液体试验方法。
2 结果与讨论
2. 1 耐油橡胶胶种的初步选择
     本部分选取了几种常用的耐油橡胶作为对比对象， 通过考察其相同条件下的耐煤焦油 耐密封油介质性能， 初步选择焦炉煤气柜用橡胶密封膜用胶种 胶料配方及耐油性能如表1 表中FKM 配方的其余组分为巴西棕榈蜡 1， 活性氧化镁 13， 氢氧化钙 3. 5， 中粒子炭黑 30， 硫化剂 3其余几个胶料的其它组分相同， 分别为氧化锌5，硬脂酸 1， 古马隆 5， 邻苯二甲酸二辛酯 10， 高耐磨炭黑50。

从表 1 可以看出， 在耐煤焦油方面， FKMMX- 70CB 最好 其次是 EPDM4703 SBR1502CR2321 NBR4050 HNBR2020 1#NR 这种现象可能与胶种的饱和度及侧基极性相关 煤焦油中含有大量的苯、萘、蒽、二氧化硫、硫化氢、氨及不饱和烃类等腐蚀性成分， 因此， 煤焦油对橡胶的溶胀或溶解过程的快慢取决于分子链的不饱和度和双键的反应活性 氟橡胶中氟原子的电负性极高， 使得 C F 键能较大， 同时促使 C C主链键能提高， 并在 F H 之间利用强范德华力形成氢键 且其原子半径相当于 C C 键的一半，因此能够紧密地排列在碳原子周围， 对聚合物C C 主链产生很强的屏蔽作用， 分子链惰性最大 因此具有最为优异的耐介质 酸碱性能PDM4703 是饱和橡胶， 分子链段的反应活性点较少， 因此， 具有较为优良的耐腐蚀性能 1#NR分子链中， 受侧基的供电子基甲基的影响， 双键电子云密度较大， 分子反应活性较大， 因此， 耐腐蚀性能最差 而 SBR1502 CR2321 NBR4050HNBR2020 等胶的耐腐性都会因为双键共轭或极性侧基导致的吸电子现象强弱有所不同， 双键活性 有 大 有 小，耐煤焦油性能有 所差别NBR4050 和 HNBR2020 丙烯烃含量相差不大， 两者的差别主要取决于两者分子链主链饱和度的差别 从耐密封油方面讲， 氟橡胶的耐油性仍然最好， 其次是 HNBR2020 NBR4050 CR2321 1#NR EPDM4703 SBR1502 这主要与胶料的极性有关 根据 相似相容 原理， 密封油为非极性油， 胶料的极性越大， 其耐油性越好 从工艺角度讲， EPDM4703 的骨架粘和性能较差， 不适合 做橡胶密封膜的主体材料 HNBR2020 的价格太高， 远高于上述几种橡胶， 从成本角度讲不适合做橡胶密封膜的主体材料。
2. 2 耐油橡胶并用性能的研究
      上节对几种常用耐油胶种的耐煤焦油和耐密封油性能进行了对比， 除了氟橡胶外， 在煤焦油和密封油两方面都没有表现出良好的综合耐油性能 本节对在 2. 1 中选出的几种橡胶进行相应的并用， 并用配方见表 2， FKM MX- 70CBSBR1502 NBR4050 CR2321 胶的配方与 2. 1 小节中的配方相同 并用胶种的单组份重量根据主体材料的并用比例折算而来 对并用胶料增加了相应的试验， 进一步以寻求耐油性能 成本上的平衡 胶料在70 ℃ × 70 h 条件下的耐溶剂试验结果见图1 ～图4。

       从图1 ～图4 中可以看出， 通过胶料并用后，胶料的耐煤焦油 耐密封油性能的平衡性能比单用时有了明显改善， 但从整体效果来看， A2 A3两者的耐煤焦油和耐密封油性能还是比 A1 的差些 在汽油/苯和萘的密封油介质中， 氟橡胶/丁腈橡胶并用体系的质量变化率仍是最低 因此，氟橡胶/丁腈橡胶并用体系可以作为焦虑煤气柜橡胶密封膜用胶种的下步研究对象及降低成本 本部分就在 2. 2 部分的基础上对氟橡胶/丁腈橡胶的并用比例进行进一步的调整， 见表 3， 配方其余部分为巴西棕榈蜡 1， 活性氧化镁 13， 氢氧化钙 4， 喷雾炭黑 30， 硫化剂 3，促进剂1. 5 考察其物理机械性能及耐油性能，寻求相对优异的并用比例。


2. 3 氟橡胶/丁腈橡胶并用研究
在2. 2 部分中， 通过对胶料的并用得知， 在耐油性能影响不是很大的情况下， 在氟橡胶中并用一定量的丁腈橡胶， 有助于提高胶料加工性能及降低成本 本部分就在 2. 2 部分的基础上对氟橡胶/丁腈橡胶的并用比例进行进一步的调整， 见表 3， 配方其余部分为巴西棕榈蜡 1， 活性氧化镁 13， 氢氧化钙 4， 喷雾炭黑 30， 硫化剂 3，促进剂1. 5 考察其物理机械性能及耐油性能，寻求相对优异的并用比例。

2. 3. 1 FKM/NBR 并用胶的物料机械性能FKM/NBR并用体系的物理机械性能见表4


2. 3. 2 FKM/NBR 并用胶的耐油性能FKM/NBR 并用体系在 70 ℃ × 70 h 条件下的耐溶剂试验结果见图5 图6



      从图5 和图6 中可以看出， 随着丁腈橡胶并用比例的加大， 并用胶的耐煤焦油和耐密封油性能都有了较大程度的下降 特别是当丁腈胶的并用分数超过 20 份时， 胶料的耐油性能成倍下降 因此， 从耐油性方面将， 当 FKM/NBR4050的并用比例为80 /20 时， 能够达到降成本同时又不过度损害胶料耐油性的目的， 这与并用胶的物理机械性能变化规律基本一致。