橡胶油是石油的高沸点馏分,由分子量在300-600的复杂烃类化合物组成,分子量分布宽。根据油中主要成分的不同,可将橡胶油分为芳烃油、环烷油和石蜡油,以下是它们在应用中的区别。
芳烃油
• 定义:芳烃油也称芳香烃或芳烃,是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,外观为褐色的粘稠状液体,它是石油化工的基本产品和基础原料之一,主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。
• 特点:芳烃油与合成胶的相容性好,可提高轮胎抓着性和制动性,被广泛用于轮胎生产。芳香基油以苯环不饱和烃结构为主,与橡胶的相容性是好的,有利于填充和降低炼胶温度,拉伸强度和撕裂强度高,加工性能优于链烷烃。
• 用途:适用于天然橡胶和多种合成橡胶,芳烃油的主要作用是改善橡胶的加工性能,帮助胶料中填充剂的混合和分散,降低胶料粘度和混炼能耗,调整硫化胶的物理机械性能。
• 缺点:弹性较低,低温性能差,颜色很深,污染性强,而且含有大量多环芳烃,具有潜在的致癌危险。在高芳烃油中含有多种稠环芳烃油PAHs(又称PCA) ,其中一些被归为二类致癌物质。因此,欧盟指令中对其中8种强致癌物PAHs 进行了严格限制。
• 影响因素:芳烃油的质量指标如比重、粘度、芳烃含量等项目,对胶料的物理性能有很大的影响。油的苯胺点越高,表明油的芳烃含量越高。芳烃含量影响胶料的硬度。芳烃含量高,可以改善橡胶的弹性及韧性。对于橡胶,高芳香烃含量有助于通过改善吸油的时间,加快混炼众而提高生产能力。高芳香烃含量同里也提供了更好的碳黑分散性能,有助于使产品性能在一般工艺条件控制下,达到更好的连续一致性。
• 定义:环烷油属橡胶操作油,(加工油、填充油)之类,浅黄色或透明液体,是以环烷烃为主要成分的石油,主要是环戊烷、环己烷及其同系物。
• 特点:
- 环烷油具有优异的低温性能:粘度高、倾点低,填充到橡胶中能够很好地增强充油胶的机械性能和耐寒性,在寒冷的冬季也能方便的进行贮运操作。
- 优良的光、热稳定性:芳烃含量极低,CA值几乎为0,抗氧化性和抗褪色性能好。
- 较低的蒸发损失:减少了操作空间的油气密集度,保证了操作人员的健康和生产的安全。
- 极低的极性物质含量:氮、硫、氧等极性杂环化合物含量低,有效地避免了这些物质引起的充油胶制品的褪色、老化和在日光照射下聚合物龟裂的情况。
- 优异的橡胶相容性:在碳型结构分析中,CN值大于40%;很高的环烷烃含量使它与橡胶有很好的相容性,能够大量填充。
- 良好的稳定性:适量填充的橡胶制品经过长时间的使用不会出现渗油现象。
• 用途:既可用于橡胶合成的填充油,也可用于橡胶及热塑性弹性体制品加工的操作油(或软化剂)。
石蜡油
• 定义:石蜡基橡胶专用油,石蜡油又称矿物油、链烷烃油,无色或浅黄色透明液体,是从原油分馏所得到的无色无味的混合物。
• 特点:石蜡油具有气味小,石蜡烃含量高,芳烃含量低,闪点高,挥发小等特点。石蜡油系列的高闪点和低挥发物为橡胶产品加工提供了更好的耐候性和高温下的低挥发物特性。石蜡基油在汽车橡胶零件,电线电缆的外绝缘套,家用电器零件,新型建筑材料密封件等领域具有优异的性能。
石蜡油的特点是芳烃含量低,这在过氧化硫化工艺的应用中尤为重要。低的芳烃含量可以减少硫化剂的消耗,从而降低成本。与其他较不精炼的橡胶填充油相比,石蜡基油具有较低的芳烃含量和较低的挥发性。石蜡油低芳烃含量和低挥发性组合在epdm橡胶车门窗密封,垫片和汽车的软软管应用中起着非常重要的作用,低芳烃含量改善了橡胶的抗氧化降解性能,低挥发性有助于防止老化收缩,并改善制品的不良外观,如粗糙,有气泡等,这两个特性有利于延长橡胶制品的使用寿命。
• 用途:石蜡油广泛用于IIR(丁基橡胶),EPM(乙丙橡胶),EPDM(乙丙橡胶),IR(聚异戊二烯橡胶),NR(天然橡胶)和一些热塑性橡胶,尤其是用于对橡胶制品气味小,初始色泽好,耐热性和光性能良好的要求,这在制造家用电器,儿童玩具和其他产品中极为重要。石蜡油已广泛用于橡胶加工配方中,并在许多合成橡胶工业应用参考中发挥了非常重要的作用。
• 缺点:石蜡基油的分子结构是以直链烃为主,相容性差一些,易渗出,低温时有析蜡现象。