GB/T 28607-2012 标准弹性体材料与发动机油的相容性试验

　　ICS 83. 140. 01;83. 140. 50 G 40

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28607—2012

　　标准弹性体材料与发动机油的相容性试验

　　Determination ofcompatibilitybetween standard elastomericmaterials

　　and automotiveengineoil

　　2012-06-29发布 2012-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28607—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全 国 橡 胶 与 橡 胶 制 品 标 准 化 技 术 委 员 会 密 封 制 品 分 技 术 委 员 会 (SAC/TC 35/SC 3)归口 。

　　本标准起草单位 :西北橡胶塑料研究设计院 、安徽中鼎密封件股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :武晶 、陈晋阳 、吴春蕾 、田友峰 。

　　Ⅰ

　　GB/T 28607—2012

　　标准弹性体材料与发动机油的相容性试验

　　1 范围

　　本标准规定了评价五种标准弹性体材料与发动机油相容性的试验方法 ,这五种弹性体材料是与发动机油接触使用的最典型的密封材料 。

　　本标准提供了五种标准弹性体材料的配方 、混炼程序和硫化程序 :

　　a) 丁腈橡胶-1(NBR-1) ;

　　b) 丁腈橡胶-2(NBR-2) ;

　　c) 氟橡胶(FKM) ;

　　d) 丙烯酸酯橡胶(ACM) ;

　　e) 硅橡胶(VMQ) 。

　　本标准适用于通过在控制条件下 ,测量浸泡前后标准弹性体标准试样的硬度变化 、拉伸强度变化率 、拉断伸长率变化率 、体积变化来评价发动机油对这种弹性体的影响 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 528 硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定

　　GB/T 533 硫化橡胶密度的测定

　　GB/T 1232. 1 未硫化橡胶 用圆盘剪切黏度计进行测定 第 1部分 : 门尼黏度的测定

　　GB/T

　　1690—2006

　　硫化橡胶耐液体试验方法

　　GB/T

　　6031—1998

　　硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10~ 100IRHD)

　　GB/T

　　6038—2006

　　橡胶试验胶料配料 、混炼和硫化设备及操作程序

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　弹性体 elastomer

　　橡胶类高分子材料 ,该材料在弱的应力下发生变形 ,应力取消之后迅速地恢复到其近似于初始的尺寸和形状 。

　　3. 2

　　标准弹性体 standrardelastomer

　　试验弹性体 testelastmer

　　已知配方的硫化橡胶 ,用来评价介质对该橡胶的影响 。

　　注 : 为了减小误差 ,试验弹性体只包括保证硫化的最基本的配合剂 。

　　3. 3

　　相容性指数 elastomercompatibilityindex

　　ECI

　　将适当的标准弹性体的标准试样在规定的试验条件下置于某种确定的液体中浸泡后 ,测定的体积

　　1

　　GB/T 28607—2012

　　变化 、硬度变化 、拉伸强度变化率和拉断伸长率变化率 。

　　4 标准弹性体

　　4. 1 总则

　　应对标准弹性体使用的每一种配合的每个批次进行质量检验 。

　　4. 2 标准丁腈橡胶-1(NBR-1)

　　4. 2. 1 配方(以质量计)

　　以质量计的配方见表 1。

　　表 1 标准丁腈橡胶-1(NBR-1)的配方

　　材 料

　　份(以质量计)

　　NBRa

　　100. 0

　　N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(防老剂 4020)

　　0. 5

　　氧化锌

　　5. 0

　　N-550炭黑

　　70. 0

　　过氧化二异丙苯(DCP) b ,过氧化物含量(质量分数) ≥97%

　　1. 2b

　　合计

　　176. 7

　　a 丙烯腈含量(28±1) % , 门尼黏度(GB/T 1232. 1) : (45±5) ML(1+4)100 ℃ 。

　　b 如果采用过氧化物含量为 40%的过氧化二异丙苯 ,其用量为 3. 0 份 ,合计量相应增加 。

　　4. 2. 2 混炼工艺步骤

　　应按 GB/T 6038—2006中 7. 1规定的混炼程序进行 ,开炼机的辊筒表面温度应保持(50±5) ℃ ,配合剂的加料顺序依次为氧化锌 、防老剂 4020、N-550炭黑(包括全部落到料盘中的粉料) 、DCP。

　　4. 2. 3 制备标准的硫化试片

　　将 4. 2. 2 的混炼试样 ,在环境温度下停放 20 h~ 24 h,试片上应标明压延方向 ,在 170 ℃ ±2 ℃下硫化 20 min±1 min,制成 2 mm±0. 2 mm 厚的标准硫化胶试片 。

　　4. 2. 4 控制试验

　　用 4. 2. 3制备好的试片进行表 2 中规定的所有试验 。

　　表 2 NBR-1的控制试验

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　IRHD硬度

　　79~ 84

　　GB/T 6031

　　拉伸强度(2型哑铃形试样)

　　MPa

　　20~ 25

　　GB/T 528

　　拉断伸长率(2型哑铃形试样)

　　%

　　170~ 220

　　GB/T 528

　　2

　　GB/T 28607—2012

　　表 2 (续)

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　密度

　　Mg/m3

　　1. 21~ 1. 25

　　GB/T 533

　　质量变化 , (23±2) ℃ ,22 h,在液体 B 中浸泡

　　%

　　25~ 28

　　GB/T 1690

　　注 : 液体 B:70%(体积分数)的纯 2,2,4-三甲基戊烷和 30%(体积分数)的纯甲苯 。

　　4. 3 标准丁腈橡胶-2(NBR-2)

　　4. 3. 1 配方(以质量计)

　　以质量计的配方见表 3。

　　表 3 标准丁腈橡胶-2(NBR-2)的配方

　　材 料

　　份(以质量计)

　　NBRa

　　100. 00

　　2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(熔点 75 ℃到 100 ℃)(防老剂 RD)

　　2. 0

　　氧化锌

　　5. 0

　　硬脂酸

　　1. 0

　　N -550炭黑

　　65. 0

　　二硫化四甲基秋兰姆(促进剂 TMTD)

　　2. 5

　　N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂 CZ)

　　1. 5

　　硫磺

　　0. 2

　　合计

　　177. 2

　　a 丙烯腈含量(34±1) % , 门尼黏度(GB/T 1232. 1) : (56±5) ML(1+4)100 ℃ 。

　　4. 3. 2 混炼工艺步骤

　　应按 GB/T 6038—2006中 7. 1规定的混炼程序进行 ,开炼机的辊筒表面温度应保持(50±5) ℃ ,配合剂的加料顺序依次为氧化锌 、硬脂酸 、防老剂 RD、N-550炭黑(包括全部落到料盘中的粉料) 、促进剂TMTD、促进剂 CZ和硫磺 。

　　4. 3. 3 制备标准的硫化试片

　　将 4. 3. 2 的混炼试样 ,在环境温度下停放 2 h~ 24h,试片上应标明压延方向 ,在 160 ℃ ±2 ℃下硫化 20 min±1 min,制成 2 mm±0. 2 mm 厚的标准硫化胶试片 。

　　4. 3. 4 控制试验

　　用 4. 3. 3制备好的试片进行表 4 中规定的所有试验 。

　　3

　　GB/T 28607—2012

　　表 4 NBR-2的控制试验

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　IRHD硬度

　　67~ 72

　　GB/T 6031

　　拉伸强度(2型哑铃形试样)

　　MPa

　　15~ 20

　　GB/T 528

　　拉断伸长率(2型哑铃形试样)

　　%

　　300~ 400

　　GB/T 528

　　密度

　　Mg/m3

　　1. 20~ 1. 24

　　GB/T 533

　　质量变化 , (23±2) ℃ ,22 h,在液体 B 中浸泡

　　%

　　20~ 23

　　GB/T 1690

　　4. 4 标准氟橡胶(FKM)(偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物)

　　4. 4. 1 配方

　　以质量计的配方在表 5 中给出 。

　　表 5 标准氟橡胶(FKM)的配方

　　材 料

　　分量(以质量计)

　　偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物a

　　100. 00

　　活性氧化镁

　　3. 00

　　氢氧化钙

　　2. 0

　　N -990炭黑

　　25. 0

　　促进剂 :有机磷酸盐(如 :苄基三苯基氯化膦)

　　0. 44

　　交联剂 :2,2-双-(4-羟基苯基)六氟丙烷(双酚 AF)

　　1. 35

　　合计

　　131. 79

　　a 氟含量 : (66±1) % 。

　　4. 4. 2 混炼工艺步骤

　　应按 GB/T 6038—2006中 7. 1规定的混炼程序进行 ,开炼机的辊筒表面温度应保持(50±5) ℃ ,配合剂的加料顺序依次为活性氧化镁 、氢氧化钙 、N-990炭黑(包括全部落到料盘中的粉料) 、有机磷酸盐和双酚 AF。

　　4. 4. 3 制备标准硫化试片

　　将 4. 4. 2 的混炼试样 ,在环境温度下停放约 24h,试片上应标明压延方向 ,在 180 ℃ ±2 ℃下硫化7 min±1min,制成 2 mm±0. 2 mm 厚的标准硫化胶试片 ,二段硫化在 220℃ ±5℃的空气老化箱中进行 16h±2h。

　　4. 4. 4 控制试验

　　用 4. 4. 3制备好的试片进行表 6 中规定的所有试验 。

　　4

　　GB/T 28607—2012

　　表 6 FKM 的控制试验

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　IRHD硬度

　　67~ 73

　　GB/T 6031

　　拉伸强度(2型哑铃状试样)

　　MPa

　　12~ 18

　　GB/T 528

　　拉断伸长率(2型哑铃状试样)

　　%

　　250~ 330

　　GB/T 528

　　密度

　　Mg/m3

　　1. 83~ 1. 87

　　GB/T 533

　　质量变化 , (60±2) ℃ , (23±1)h,在液体 C 中浸泡

　　%

　　6~ 9

　　GB/T 1690

　　注 : 液体 C: 50%(体积分数)的纯 2,2,4-三甲基戊烷和 50%(体积分数)的纯甲苯 。

　　4. 5 标准丙烯酸酯橡胶(ACM)

　　4. 5. 1 配方

　　以质量计的配方在表 7 中给出 。

　　表 7 标准丙烯酸酯橡胶(ACM)的配方

　　材 料

　　分量(以质量计)

　　ACMa

　　100. 00

　　硬脂酸

　　1. 00

　　取代二苯胺类防老剂 (如 : 防老剂 KY-405)

　　2. 00

　　辛基化二苯胺(ODPA)

　　2. 00

　　N550炭黑

　　65. 00

　　硬脂酸钠

　　4. 00

　　季铵盐(化合物)((如 :NPC-50))

　　2. 00

　　合计

　　176. 00

　　a 门尼黏度(GB/T 1232. 1) : (52±5) ML(1+4)100 ℃ 。

　　4. 5. 2 混炼工艺步骤

　　应按 GB/T 6038—2006中 7. 1规定的混炼程序进行 ,开炼机的辊筒表面温度应保持(70±5) ℃ ,配合剂的加料顺序依次为硬脂酸 、防老剂 KY-405、ODPA、N-550炭黑(包括全部落到料盘中的粉料) 、硬脂酸钠和 NPC-50。

　　4. 5. 3 制备标准硫化试片

　　将 4. 5. 2 的混炼试样 ,在环境温度下停放 12 h~ 48 h,试片上应标明压延方向 ,在 180 ℃ ±2 ℃下硫化 10 min±1 min,制成 2 mm±0. 2 mm 厚的标准硫化胶试片 ,二段硫化在 175 ℃ ±2℃的空气老化箱中进行 4 h±0. 5 h。

　　4. 5. 4 控制试验

　　用 4. 5. 3制备好的试片进行表 8 中规定的所有试验 。

　　5

　　GB/T 28607—2012

　　表 8 ACM 的控制试验

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　IRHD硬度

　　60~ 66

　　GB/T 6031

　　拉伸强度(2型哑铃状试样)

　　MPa

　　11~ 15

　　GB/T 528

　　拉断伸长率(2型哑铃状试样)

　　%

　　140~ 220

　　GB/T 528

　　密度

　　Mg/m3

　　1. 30~ 1. 34

　　GB/T 533

　　质量变化 , (23±2) ℃ , (22±0. 5)h,在液体 B 中浸泡

　　%

　　22~ 25

　　GB/T 1690

　　4. 6 标准硅橡胶(VMQ)

　　4. 6. 1 配方

　　以质量计的配方在表 9 中给出 。

　　表 9 标准硅橡胶(VMQ)的配方

　　材 料

　　分量(以质量计)

　　VMQa

　　100. 0

　　黑色颜料 (如 :N330)

　　2. 0

　　硅藻土

　　20

　　过氧化二异丙苯b (DCP) ,过氧化物含量(质量分数) ≥97%

　　0. 4b

　　合计

　　122. 4

　　a 添加了气相法白炭黑的未硫化 VMQ胶料 。

　　b 如果采用过氧化物含量为 40%的过氧化二异丙苯 ,其用量为 0. 9份 ,合计量相应增加 。

　　4. 6. 2 混炼工艺步骤

　　应按 GB/T 6038—2006中 7. 1规定的混炼程序进行 ,开炼机的辊筒表面温度应保持(40±5) ℃ ,配合剂的加料顺序依次为硅藻土 、N-330炭黑(包括全部落到料盘中的粉料)和 DCP。

　　4. 6. 3 制备标准的硫化试片

　　将 4. 6. 2 的混炼试样 ,在环境温度下停放 2 h~ 24h,试片上应标明压延方向 ,在 170 ℃ ±2 ℃下硫化 10 min±1 min,制成 2 mm±0. 2 mm 厚的标准硫化胶试片 ,二段硫化在 200 ℃ ±5 ℃的空气老化箱中进行 6 h±0. 5 h。

　　4. 6. 4 控制试验

　　用 4. 6. 3制备好的试片进行表 10 中规定的所有试验 。

　　6

　　GB/T 28607—2012

　　表 10 VMQ的控制试验

　　控制试验

　　单位

　　性能要求

　　试验方法

　　IRHD硬度

　　68~ 73

　　GB/T 6031

　　拉伸强度(2型哑铃状试样)

　　MPa

　　5~ 7

　　GB/T 528

　　拉断伸长率(2型哑铃状试样)

　　%

　　150~ 200

　　GB/T 528

　　密度

　　Mg/m3

　　1. 26~ 1. 30

　　GB/T 533

　　质量变化 , (100±2) ℃ , (22±0. 5) h, (在 葵 二酸二辛酯中浸泡)

　　%

　　12~ 15

　　GB/T 1690

　　5 弹性体相容性指数(ECI)的测定

　　5. 1 总则

　　弹性体相容性指数(ECI)用以下项目来表示 :

　　a) 标准弹性体 ;

　　b) 体积变化 ,见 5. 3;

　　c) 硬度变化 ,用 IRHD表示 ,见 5. 4;

　　d) 拉伸强度变化率 ,见 5. 5;

　　e) 拉断伸长率变化率 ,见 5. 5。

　　5. 2 试验条件

　　除非另有规定 ,试验温度和时间参看表 11。

　　表 11 测五种参比弹性体的浸泡温度和时间a

　　弹性体

　　浸泡试验温度/℃

　　浸泡试验时间/h

　　丁腈橡胶-1(NBR-1)

　　丁腈橡胶-2(NBR-2)

　　丙烯酸酯橡胶(ACM)

　　氟橡胶(FKM)

　　硅橡胶(VMQ)

　　100±1

　　100±1

　　150±1

　　150±1

　　150±1

　　336. 0±0. 5

　　336. 0±0. 5

　　336. 0±0. 5

　　336. 0±0. 5

　　336. 0±0. 5

　　a 某些润滑剂的技术要求 ,可能要求浸泡时间超过 336 h。一般而言 ,浸泡试验时间 <70 h 时 ,公差为 ±0. 25 h;浸泡试验时间 ≥70h 时 ,公差为 ±0. 5 h。

　　5. 3 体积变化的测定

　　应按 GB/T 1690—2006中 7. 3 的规定进行 。

　　5. 4 硬度变化的测定

　　应按 GB/T 1690—2006中 7. 6 的 GB/T 6031—1998微型试验法的规定进行 。

　　7

　　GB/T 28607—2012

　　5. 5 拉伸强度和拉断伸长率变化率的测定

　　应按 GB/T 1690—2006中 7. 7 的规定进行 。

　　5. 6 试验报告

　　发动机油的弹性体相容性指数(ECI)应在试验报告中说明 。除 ECI之外 ,试验报告中还应包括下列信息 :

　　a) 发动机油的类型 ;

　　b) 试验温度和试验时间 ;

　　c) 浸泡发动机油的任何变色或产生沉淀物 ;

　　d) 试样的外观状态(如龟裂 、发黏) 。

　　8

　　GB/T 28607—2012

　　附 录 A