橡膠油是石油的高沸點餾分,由分子量在300-600的復雜烴類化合物組成,分子量分布寬。根據油中主要成分的不同,可將橡膠油分為芳烴油、環烷油和石蠟油,以下是它們在應用中的區別。
芳烴油
• 定義:芳烴油也稱芳香烴或芳烴,是指分子中含有苯環結構的碳氫化合物,外觀為褐色的粘稠狀液體,它是石油化工的基本產品和基礎原料之一,主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。
• 特點:芳烴油與合成膠的相容性好,可提高輪胎抓著性和制動性,被廣泛用于輪胎生產。芳香基油以苯環不飽和烴結構為主,與橡膠的相容性是好的,有利于填充和降低煉膠溫度,拉伸強度和撕裂強度高,加工性能優于鏈烷烴。
• 用途:適用于天然橡膠和多種合成橡膠,芳烴油的主要作用是改善橡膠的加工性能,幫助膠料中填充劑的混合和分散,降低膠料粘度和混煉能耗,調整硫化膠的物理機械性能。
• 缺點:彈性較低,低溫性能差,顏色很深,污染性強,而且含有大量多環芳烴,具有潛在的致癌危險。在高芳烴油中含有多種稠環芳烴油PAHs(又稱PCA) ,其中一些被歸為二類致癌物質。因此,歐盟指令中對其中8種強致癌物PAHs 進行了嚴格限制。
• 影響因素:芳烴油的質量指標如比重、粘度、芳烴含量等項目,對膠料的物理性能有很大的影響。油的苯胺點越高,表明油的芳烴含量越高。芳烴含量影響膠料的硬度。芳烴含量高,可以改善橡膠的彈性及韌性。對于橡膠,高芳香烴含量有助于通過改善吸油的時間,加快混煉眾而提高生產能力。高芳香烴含量同里也提供了更好的碳黑分散性能,有助于使產品性能在一般工藝條件控制下,達到更好的連續一致性。
• 定義:環烷油屬橡膠操作油,(加工油、填充油)之類,淺黃色或透明液體,是以環烷烴為主要成分的石油,主要是環戊烷、環己烷及其同系物。
• 特點:
- 環烷油具有優異的低溫性能:粘度高、傾點低,填充到橡膠中能夠很好地增強充油膠的機械性能和耐寒性,在寒冷的冬季也能方便的進行貯運操作。
- 優良的光、熱穩定性:芳烴含量極低,CA值幾乎為0,抗氧化性和抗褪色性能好。
- 較低的蒸發損失:減少了操作空間的油氣密集度,保證了操作人員的健康和生產的安全。
- 極低的極性物質含量:氮、硫、氧等極性雜環化合物含量低,有效地避免了這些物質引起的充油膠制品的褪色、老化和在日光照射下聚合物龜裂的情況。
- 優異的橡膠相容性:在碳型結構分析中,CN值大于40%;很高的環烷烴含量使它與橡膠有很好的相容性,能夠大量填充。
- 良好的穩定性:適量填充的橡膠制品經過長時間的使用不會出現滲油現象。
• 用途:既可用于橡膠合成的填充油,也可用于橡膠及熱塑性彈性體制品加工的操作油(或軟化劑)。
石蠟油
• 定義:石蠟基橡膠專用油,石蠟油又稱礦物油、鏈烷烴油,無色或淺黃色透明液體,是從原油分餾所得到的無色無味的混合物。
• 特點:石蠟油具有氣味小,石蠟烴含量高,芳烴含量低,閃點高,揮發小等特點。石蠟油系列的高閃點和低揮發物為橡膠產品加工提供了更好的耐候性和高溫下的低揮發物特性。石蠟基油在汽車橡膠零件,電線電纜的外絕緣套,家用電器零件,新型建筑材料密封件等領域具有優異的性能。
石蠟油的特點是芳烴含量低,這在過氧化硫化工藝的應用中尤為重要。低的芳烴含量可以減少硫化劑的消耗,從而降低成本。與其他較不精煉的橡膠填充油相比,石蠟基油具有較低的芳烴含量和較低的揮發性。石蠟油低芳烴含量和低揮發性組合在epdm橡膠車門窗密封,墊片和汽車的軟軟管應用中起著非常重要的作用,低芳烴含量改善了橡膠的抗氧化降解性能,低揮發性有助于防止老化收縮,并改善制品的不良外觀,如粗糙,有氣泡等,這兩個特性有利于延長橡膠制品的使用壽命。
• 用途:石蠟油廣泛用于IIR(丁基橡膠),EPM(乙丙橡膠),EPDM(乙丙橡膠),IR(聚異戊二烯橡膠),NR(天然橡膠)和一些熱塑性橡膠,尤其是用于對橡膠制品氣味小,初始色澤好,耐熱性和光性能良好的要求,這在制造家用電器,兒童玩具和其他產品中極為重要。石蠟油已廣泛用于橡膠加工配方中,并在許多合成橡膠工業應用參考中發揮了非常重要的作用。
• 缺點:石蠟基油的分子結構是以直鏈烴為主,相容性差一些,易滲出,低溫時有析蠟現象。