橡胶油的特性及在橡胶中的应用！

1．操作油的分类

操作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，可将操作油分为以下三种：

①芳烃油： 以芳烃油为主。褐色的粘稠状液体，与橡胶的相容性最好，加工性能好，吸收速度快。适用于天然橡胶和多种合成橡胶；缺点是有污染性，宜用于深色橡胶制品中。

②环烷油： 以环烷烃为主。浅黄色或透明液体，与橡胶的相容性较芳烃油差，但污染性比芳烃油小，适用于NR和多种合成橡胶。

③石蜡油： 又称为链烷烃油，以直链或支化链烷烃为主。无色透明液体，粘度低，与橡胶的相容性差，加工性能差，吸收速度慢，多用于饱和性橡胶中，污染性小或无污染，宜用于浅色橡胶制品中。

2． 操作油的特性

（1）操作油粘度 操作油粘度越高，则油液越粘稠，操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有影响。采用粘度低的操作油，润滑作用好，耐寒性提高，但在加工时挥发损失大。当闪点低于180℃时，挥发损失更大，应特别注意。

操作油的粘度与温度有很大关系。在低温下粘度更高，所以油的性质对硫化胶的低温性能有很大的影响，采用低温下粘度（在-18℃的运动粘度）变化较小的油，能使硫化胶的低温性能得到改善。高芳烃油的粘度对温度的依赖性比烷烃油大。

操作油的粘度与硫化胶的生热有关，使用高粘度油的橡胶制品生热就高。在相同粘度的情况下，芳香类油的生热低。拉伸强度和伸长率随油粘度的提高而有所增大，曲挠性变好，但定伸应力变小。相同粘度的油，如以等体积加入，则芳香类油比饱和的油能得到更高的伸长率。

（2）相对密度 在石油工业中通常是测定60℃下的相对密度。当橡胶制品按重量出售时橡胶加工油的相对密度就十分重要。通常情况下，芳烃油相对密度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。橡胶加工油常常是按体积出售，而在橡胶加工中则按重量进行配料。

（3）苯胺点 在试管内线加入5～10ml苯胺后，再加入同体积的试料，然后从下部加热，直至出现均匀的透明溶液，此时的温度谓之该油的苯胺点。芳香烃类增塑剂的分子结构与苯胺最接近，易溶于其中，故苯胺点最低。苯胺点低的油类与二烯类橡胶有较好的相溶性，大量加入而无喷霜现象。相反，苯胺点高的油类，需要在高温时才能与生胶互溶，所以在温度降低时就易喷出表面。操作油苯胺点的高低，实质上是油液中芳香烃含量的标志。一般说来，操作油苯胺点在35～115℃范围内比较合适。

（4）倾点（流动点） 倾点是能够保持流动和能倾倒的最低温度。此特性可以表示对制品操作工艺温度的适用性。

（5）闪点 是指释放出足够蒸汽与空气形成的一种混合物在标准测试条件下，能够点燃的温度。操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直接的关系，同时也可衡量操作油的挥发性。

（6）中和值 中和值是操作油酸性的尺度，酸性大能引起橡胶硫化速度的明显延迟。中和值可以中和1克操作油的酸含量所需要的KOH的毫克数来表示。

此外，油液的折射率、外观颜色、挥发分也都能反映其组成情况。

3．操作油对橡胶加工性能的影响

（1）对混炼的影响

橡胶对油的吸收速度与油的组成、粘度、混炼条件有关：一般粘度低、芳香烃含量高、温度高，吸收得快。但油用量多，使炭黑在橡胶中的分散性变差，必须分批加。此外，混炼时加入油，可减小生热、降低能耗。

（2）对压出的影响

胶料中加入适量的油，可使胶料软化，压出半成品表面光滑、压出膨胀小，压出速度快。

（3）对硫化的影响

随着胶料中油类填充量的增加，硫化速度有减缓的倾向。油的加入，使硫化剂、促进剂在橡胶中的浓度降低，使硫化速度减缓。

含芳烃油多的操作油，有促进胶料焦烧和加速硫化的作用。

4．操作油在几种橡胶中的使用特性

（1）SBR：芳烃油最好，使拉伸强度、伸长率提高，定伸应力下降，硫化胶的耐屈挠性好。

（2）BR：由于炭黑填充量大，操作油的用量多些，对性能的影响不显著。

（3）CR：选用芳香烃最好，其次是环烷油，不能用石蜡油。

（4）NBR：一般不用操作油，多用合成增塑剂。

（5）IIR：使用低粘度的油，用环烷油或石蜡油，不用芳烃油。

（6）EPDM：一般不使用芳烃油，多用石蜡油和环烷油。

学习更多知识，请到橡胶技术交流会来吧！

作者：金联创—谢振兴

如欲转载本文章，请注明内容来源于金联创（原金银岛资讯）

作者：张 彬 程文俊 毛春生 苗慧霞 李胜利

单位：山东电力建设第一工程公司

来源：《金属加工（冷加工）》杂志

为满足坡口板试件的下料加工，应用GZ-4250型卧式金属带锯床下料，仅能进行无角度即90°垂直切割，无法锯切其他角度的工件。只能先锯割后再采用其他方式加工出坡口，严重影响了工件的下料和培训进度。

由于传统的加工方法费时、费料且精度低，购置新型设备的费用较高，因此对锯床进行优化设计和改造，以提供合格的坡口板，进而提高生产效率和材料利用率，减少人力资源的浪费，为公司降本增效。

以往坡口板加工方式

以往坡口板的常规加工方法为火焰切割、火焰切割＋铣床铣、火焰切割＋刨床刨和锯床锯割＋刨床刨这四种。且当每块板剩余宽度不足70mm时，将不再进行坡口加工使用。

以300×125mm、δ12mm的Q235钢板为例，分别制备1块V形板，对以上四种方法进行比较（见表1）。

改装前该型锯床的应用特点

（1）GZ-4250型卧式锯床（见图1）的结构组成和工作原理。锯床由床身、工作台、主传动装置、锯带张紧机构、工作夹紧机构、锯带导向装置和冷却系统组成。机床传动采用涡轮变速箱，通过调节皮带可以变换锯条的行进速度；液压五级调速调整锯架进给速度，能满足切割不同材料的需要。工件夹紧采用液压方式，大大降低了劳动强度，通过手动转阀进行操作实现夹紧与松开，增加了工作的安全性。

图1　GZ-4250型卧式锯床

（2）下料加工时效高、成本低廉，但该型锯床的锯带切割方向、夹具已固定（见图2）。锯床自带夹具，只能垂直向下加工，无法加工出坡口，只能先锯割后再采用其他方式加工出坡口。而通过调查，发现目前市场上尚无此类型的斜口夹具。

图2　锯床自带夹具

斜口夹具装置设计原理

通过研究分析锯床的锯带和自带夹具，锯带的角度不可调整，但可采用某种装置改变试件与锯带间的角度。工作夹紧机构可夹固长度0～780mm范围内的工件，且不影响锯床的正常运转，因此可在工作夹紧机构上放置一斜口夹具装置。该装置由固定部分、夹持部分及角度调节部分组成，设计制作方案如表2所示。

通过斜口夹具装置改变工件的放置角度，从而达到改变工件与锯带的角度的目的，进而切割出合格的坡口板。

斜口夹具装置制作

（1）固定装置，设计合理的框架结构（见图3），选取厚度为12mm和30mm的Q235钢板，进行焊接组合连接，加工制作夹具。

图3　固定装置

（2）夹持装置，将千斤顶部分安装在固定装置中，顶端加装一块支撑板电动液压油泵安放于锯床操作台旁，使用锯床自带夹紧机构将斜口夹具夹持固定。

（3）角度调节装置，对夹具底座加装转轴，在侧板开可旋转90°的弧形沟槽，将螺母焊接在内侧支撑板。使用磁角定位器测量其度数，螺栓调节角度并固定。

制作完成的斜口夹具如图4所示。

图4　制作完毕的斜口夹具

1、7、12、13、14.12mm厚钢板 2.30mm厚钢板

3.千斤顶 4.移动支撑板　5.待锯割试件 6、11.螺栓

8.挡板 9.转轴机构 10.千斤顶底座 15.接电动高压油泵

斜口夹具装置工作原理

将装置夹持在锯床自带夹具上（见图5），制备试件时把待加工坡口板放在斜口夹具上，通过电动液压千斤顶夹紧。此时放置在斜口夹具上的工件与锯带切割方向形成的夹角（小于90°）与所需要的坡口角度互余，开动锯床即可加工出符合角度要求的坡口板。

图5　斜口夹具安放示意图

1.螺栓 2、8、9、10.12mm厚钢板　

3.30mm厚钢板 4.千斤顶 5.移动支撑板

6.待锯割试件 7.挡板 11.接电动高压油泵

12.转轴机构 13.锯床自带夹具

14.千斤顶底座

该斜口夹具装置应用特点

（1）一次成形，加工出合板，试件无变形，还可以加工不锈钢和有色金属。坡口板表面光滑，无毛刺、沟纹及淬硬层，焊工领取试件后只需简单打磨即可焊接。

（2）提高了工作效率，降低人工成本（见表3）。

（3）提高了材料有效利用率（见表4）。

结语

通过应用实践证明，G Z -4250型卧式锯床采用斜口夹具装置所加工的工件坡口角度均能满足技术要求，速度快、质量好且成本低，保证了工作的正常进行，获得了较高的社会效益。

该夹具具有结构简单、定位精确、紧固安全可靠、易调节、生产效率高、易制作和造价低等特点，且已获得国家实用新型专利授权，值得在社会中推广应用。