橡膠密封條使用性能的某些特點

江畹蘭 編譯

（華南理工大學材料學院, 廣東 廣州 510641）

眾所周知，產品質量與它的使用性能是密切相關的。消費者，特別是生活日用品的購買者經常將產品質量與性能進行對比。例如，對于當前廣泛使用的塑料窗框來說，節省熱能及與人體健康有關聯的透風問題，取決于雙層中空玻璃的密封性能。這種密封性能主要與橡膠密封條的質量有關。整體構件的使用性能在許多方面，與價廉且又不被人注意的材料組分有關聯。因此，玻璃窗構件制造商對密封條品種的選擇及其生產廠家都十分關注。

目前，塑料窗框密封條按兩種工藝及相應配方生產，即采用熱塑性彈性體或三元乙丙橡膠作原材料。進口的聚硅氧烷材料由于其價格昂貴而不用于生產窗框預制件。

上述兩種工藝及配方各有利弊：由熱塑性彈性體生產的密封條，工藝簡單，適合于小生產企業；而以三元乙丙橡膠作原材料，則要求建立復雜的生產組織。這兩種橡膠的使用性能完全不同，文中研究了這一現象。實驗中這兩種密封條均按俄羅斯國家標準ГОСТ 30778—2001進行了測試。

由圖1可知，由三元乙丙橡膠生產的密封條，其壓縮20%后的永久變形指標，比熱塑性彈性體密封條的低。而壓縮永久變形大，是透光結構件密封性和隔音性遭破壞的主要原因。因此，用三元乙丙橡膠生產的密封條，較之用熱塑性彈性體生產的密封條，優勢明顯。

圖1 三元乙丙橡膠(1)及熱塑性彈性體(2)壓縮20%后的復原動力學曲線(試樣線性尺寸相對變化率Δh/h0)

密封條使用性能下降這一物理現象進一步清楚地證明，密封條中的聚合物材料發生了化學變化。表1中的數據表明，三元乙丙橡膠的耐大氣老化性能較熱塑性彈性體的好。按ГОСТ 9.026—74標準，老化試驗條件是時間96 h，溫度40 ℃，臭氧體積濃度（5±0.5）×10-5%，靜態拉伸20%。

表1 在臭氧介質中橡膠表面的變化

實驗結果正如表1中所示，無需多加解釋。丁苯橡膠熱塑性彈性體密封條的外觀變樣表明，該材料的化學穩定性較差，從而導致窗框密封條的密封性、保濕性及隔聲性能下降。

空氣中的水分會影響密封條的表面，使橡膠中的水溶性配合劑被抽出，從而使密封條的密封性能變差。這表明了大氣對密封條有所作用，由圖2得知，在極端條件（試樣按ГОСТ 9030—74規定在85 ℃水中浸漬24 h）下，三元乙丙橡膠具有毋容置疑的優越性。而實際使用條件是，在密封條表面上的冷凝水中，存在著具有化學活性的水溶性大氣組分，這會進一步加劇負面影響。

圖2 熱塑性彈性體(1)及三元乙丙橡膠)(2)在85 ℃下的吸水動力學(ΔQ)

綜上所述，比較了由兩種橡膠生產的密封條的主要使用性能后獲悉，用三元乙丙橡膠生產的密封條具有不可否認的優點。而以熱塑性彈性體生產的密封條的市場占有份額并不大，且給房主（塑料窗框的使用者）帶來諸多不便。因此，它們只能用于室內非主要結構單元或裝飾性部位，即對密封條的使用性能要求不高，且在溫度波動幅度不大，或機械-化學作用較弱的情況下使用。

[1]Шутилин Ю Ф等。Некоторые особенности потребительских свойств эластомерных уплотнителей[J].Каучук и реэзина, 2015(02):20-21.