天然橡膠（NR）以其優異的彈性、高強度和良好的加工性能而廣泛應用于許多領域。然而，其耐油性是其主要的弱點之一。天然橡膠板暴露在油類（如礦物油、潤滑油、燃油等）中時，容易發生溶脹、軟化、強度下降甚至解體。影響天然橡膠板耐油性的因素是多方面的，主要包括：
1. 橡膠本身的化學結構：
* 非極性特性： 天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，是一種非極性聚合物。而許多油類（尤其是礦物油）也是非極性的。根據“相似相溶”原理，非極性的油分子更容易滲透、擴散并溶解到非極性的橡膠分子鏈中，導致橡膠發生嚴重的溶脹和軟化。
* 不飽和度： 天然橡膠分子鏈中含有大量碳碳雙鍵（高不飽和度）。這些雙鍵使得橡膠在硫化后仍具有一定的化學活性。某些油類（如含有不飽和成分或添加劑的油）可能與橡膠發生化學反應，加速其老化降解。
2. 硫化體系與交聯密度：
* 硫化劑類型： 不同的硫化體系對耐油性有顯著影響。通常，過氧化物硫化產生的碳-碳交聯鍵比傳統的硫磺硫化產生的多硫鍵具有更好的耐熱性和耐油性。多硫鍵在油和熱的作用下更容易斷裂。
* 交聯密度： 提高硫化程度（即增加交聯密度）可以在一定程度上限制油分子向橡膠內部的滲透和擴散，從而改善耐油性。交聯點越多，分子鏈的運動越受限，溶脹程度會相對降低。但過高的交聯密度會影響橡膠的彈性和低溫性能。
3. 填充劑和增塑劑：
* 填充劑： 添加填充劑如炭黑、白炭黑、碳酸鈣等，不僅可以補強橡膠，提高力學性能，也能在一定程度上阻礙油分子的滲透路徑，略微改善耐油性（但效果有限）。炭黑的效果通常優于無機填料。
* 增塑劑/軟化劑： 天然橡膠加工中常添加石油系增塑劑（如石蠟油、芳烴油）來改善加工性和柔韌性。然而，這些增塑劑本身就是油類，在橡膠制品接觸外部油品時，更容易被萃取出來或被外部油溶脹，導致性能快速下降。應盡量避免使用此類增塑劑，或改用極性更高的、不易被油萃取的增塑劑（如酯類增塑劑，但成本高且影響低溫性）。
4. 油品的類型和性質：
* 油品極性： 油品的極性是影響溶脹程度的關鍵。非極性的油（如礦物油、石蠟油）對非極性的天然橡膠溶脹作用。極性較大的油（如蓖麻油、某些酯類油）或含極性添加劑的油對天然橡膠的溶脹作用相對較小。
* 油品分子量： 分子量較小的油更容易滲透到橡膠內部。
* 油品成分： 油品中是否含有不飽和成分、芳香烴（強溶劑）、硫、氯等活性物質，這些都可能與橡膠發生反應，加劇破壞。
5. 使用條件：
* 溫度： 溫度升高會顯著加速油分子向橡膠內部的擴散速度，加劇溶脹和老化過程。高溫下的耐油性比室溫下差很多。
* 接觸時間： 與油接觸的時間越長，溶脹和性能下降的程度越大。
* 應力狀態： 如果橡膠在接觸油品的同時還承受拉伸、壓縮或動態應力，會加速油品的滲透和材料的破壞。
總結： 天然橡膠固有的非極性和不飽和結構是其耐油性差的內在原因。雖然可以通過優化硫化體系（如使用過氧化物硫化、提高交聯密度）、選擇合適的填充劑以及避免使用易被萃取的石油系增塑劑來有限度地改善其耐油性，但本質上無法達到（NBR）、氫化（HNBR）、氟橡膠（FKM）等極性或飽和橡膠的水平。因此，在需要良好耐油性的應用場合，通常會選擇天然橡膠與其他耐油橡膠（如NBR）共混，或者直接選用耐油性更好的合成橡膠替代天然橡膠。評估天然橡膠板的耐油性時，必須結合具體的油品類型、使用溫度和時間等條件進行測試（如ASTM D471）。
在線客服
18956390022
546622150@qq.com