法庭科學中橡膠助劑的檢驗及相關探究

姜曉佳 張海

【摘要】在公安機關偵破案件中遇到的各類案件現場中，經常可提取到橡膠類物證檢材。首先要進行橡膠種類的認定，其次要對各種助劑進行檢驗。

【關鍵詞】橡膠；檢驗；橡膠助劑

中圖分類號：D92 文獻標識碼A： 文章編號：1006-0278（2014）05-135-01

在各類案件現場中，經常可以提取到橡膠物證檢材，橡膠是法庭科學中最常見的物證之一。橡膠種類的鑒定和其助劑鑒定都是重要的依據，及時準確地檢驗提取到的橡膠物證檢材，可以為偵破案件提供線索、指明方向，為證實犯罪提供科學的依據。

一、硫化劑的檢驗

硫化劑是指能使橡膠曲線由線性結構變成網狀結構（或體型），并能降低生膠的塑性而使其變為彈性的物質。

（一）硫磺硫化劑的檢驗

1.游離硫磺的檢驗。如橡膠中含有游離硫磺時，可采用苯/乙醇體積比1：1的溶液作為溶劑回流抽出2-4ml，抽出液進行濃縮后，采用薄層色譜法進行檢驗。用硅膠G板，以正庚烷作展開劑，疊氮鈉為顯色劑，疊氮鈉與硫磺在碘的催化下發生反應，并用已知硫磺做比對加以確定，也可以用氧瓶法進行鑒定。

2.結合硫磺的檢驗。橡膠檢材經丙酮和苛性鈉（或苛性鉀）乙醇液抽出游離硫、促進劑和助劑后，采用氧瓶燃燒法進行鑒定。用10%過氧化氫吸收，加熱除去二氧化碳，滴加10%氯化鋇溶液，有白色沉淀析出，證明有結合硫存在。

（二）非硫磺硫化劑的檢驗

1.酚醛樹脂的檢驗。天然膠、丁基膠、丁腈膠常用酚醛樹脂作硫化劑。對于這類橡膠，可以將硫化后橡膠中剩余的酚醛樹脂用丙酮或乙醇抽出，采用薄層色譜法進行檢驗。以甲苯/乙醇/二氯甲烷體積比為2：1：0.2作為展開劑，以10%三氯化鐵為顯色劑，在100℃下加熱10分鐘，不同種類的酚醛樹脂可呈現不同的顏色。

2.環氧樹脂的檢驗。氯磺化聚乙烯膠和丁二烯類膠等常用環氧樹脂作交聯劑。可用丙酮將橡膠中殘余的未交聯的環氧樹脂抽出，用喜夫試劑與之作用，結果溶液顯玫瑰紅色。

二、防老劑的檢驗

防老劑是指能抵制橡膠發生老化現象的物質。橡膠制品中的防老劑可用乙醇抽出后，再進行定性和定量分析。檢驗防老劑的方法有很多，通常有顯色法、薄層色譜法、高效液相色譜法、紫外光譜法和熒光光譜法等。

（一）顯色法

大多數防老劑是大分子的芳香酚類和醛類物質，用檢驗酚類和醛類物質的顯色劑與之反應，不同的防老劑將會顯現不同的顏色。常用的顯色劑有硝酸鈰試劑、三氯化鐵和鐵氰化鉀混合液、米隆試劑、利伯曼試劑、氯化重氮對硝基苯、一氯化碘、硝酸：硫酸（2：50）或硝酸：硫酸（50：2）。

（二）薄層光譜法

采用硅膠板，以苯、甲苯、1，2-二氯乙烷和三氯甲烷等試劑作為展開劑。將防老劑用乙醇抽出后濃縮成點樣，以苯/乙醇/濃氨水（100：0.5：0.05）為展開劑，先噴2%的二氯苯醌氯酰亞胺，然后再噴含有一定量乙醇的四硼酸鈉水溶液作為顯色劑，根據斑點顏色和Rf值的不同，可以對防老劑加以鑒別。

（三）高效液相色譜法

應用高效液相色譜法對橡膠中的防老劑進行分離與鑒定，可以通過改變固定相的種類、選擇多種類型和濃度的流動相，來對其進行區分。色譜柱可以用硅膠及硅膠-ODS，流動相為甲醇、甲醇/三氯甲烷或正己烷/乙醇、正己烷/異丙烷等，用紫外檢測器進行檢測，均能達到分離與鑒定效果。一般防老劑均可通過改變流動相達到相互分離與鑒別的目的。

（四）紫外及導數光譜法

橡膠中的防老劑用無水乙醇抽出后，可采用紫外光譜法及其導數光譜法進行檢驗。

三、炭黑的檢驗

能夠提高橡膠強度（如抗撕裂強度、定伸強度、耐磨強度）的物質叫做補強劑，起填充作用降低成本的物質叫做填充劑，補強劑主要是炭黑。填充劑一般是碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、陶土、纖維、石棉等。不同種類橡膠所用炭黑種類不同，掃描電鏡檢驗炭黑的基本聚熔體形態和粒徑分布。

（一）切片法

一般采用液氮冷凍法和甲丁酯包埋法，因為液態氮可以將物體的溫度瞬間降低，冷凍法正是利用這個性質將橡膠用液氮降溫至玻璃化溫度，然后對其進行切片。甲丁酯包埋法較為復雜，用甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯/過氧化苯甲酰（固化劑）按3：7：0.4比例混合，再將橡膠樣品混合進去，在70℃下放置5h，將其固定在夾膜上，用切片機將膠樣切成適度薄片，用掃描電鏡進行檢驗。

（二）噴撒法

先將橡膠中的炭黑組分先分離出來，分離的方法有熱分析法、管式爐法和硝酸氧化法等。然后將其噴撒在帶火棉膠的銅網上，放入電鏡樣品室進行檢測。

四、增塑劑的檢驗

橡膠增塑劑在橡膠生產中應用廣泛，這是因為增塑劑能使橡膠分子間的作用力降低，從而降低橡膠的玻璃化溫度，增加其可塑性、流動性，便于壓延、壓出等成型操作。橡膠中的增塑劑在硫化中一般不參加反應，可用丙酮/氯仿（1：1）抽出來，再用薄層色譜法、紅外光譜法等進行鑒定。

（一）薄層色譜法

用三氧化二鋁干板，以己烷/乙酸乙酯（85：15）、環己烷、乙醚/石油醚（1：4）和己烷作為展開劑，展開后用碘熏顯色；或用硅膠G板，以己烷/二氯甲烷（1：1）和苯/三氯甲烷（1：1）作為展開劑，分別以10%的磷鋁酸和香草醛/硫酸/無水乙醇（7g：0.5mL：100mL）作顯色劑，根據斑點顏色和Rf值進行區分鑒別。

（二）紅外光譜法

先對增塑劑進行分離，濃縮后涂在NaCl或KBr鹽片上，進行紅外光譜掃描，所得結果與已知標準圖譜進行對照即可。利用紅外光譜法對橡膠中增塑劑進行檢驗是很方便的。

五、結論

橡膠助劑的種類很多，只有充分了解并掌握橡膠助劑的各種檢驗方法，才能對送檢的橡膠物證，及時采取快速的方法來進行橡膠助劑的各種檢驗，得出準確的結論，真正服務于公安基層實際辦案。

參考文獻：

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