Page 55 - 《橡塑技术与装备》2024年5期

综述与专论 白鹏翔 等·耐航空液压油丁腈橡胶密封材料综述

航空液压油进行了初步探索。我国关于抗燃型航空液 的弹性恢复能力，而 TR 试验测试的是橡胶回复指定
压油的研究方向主要为合成烃方向，主要学习美军标 变形量时的温度点，适合作为橡胶密封材料的表征方
MIL-H-83282，在 21 世纪后开始研究，典型的成 法。此外，低温性能还包含了低温回缩（TR10）和耐
果是中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）的 热油后的 TR10，既考察了材料本身的低温性能，也
RP-4350 号合成烃抗燃航空液压油。RP-4350 号航 考察了热油老化后的低温性能，这更能反映材料实际
油的出现，打破了国产航空液压油被石油基航空液压 使用情况。耐油性能测试设定为最高使用温度的长时
油垄断的局面。RP-4350 号航油的性能指标满足美 间耐油老化，并包含了橡胶密封材料的关键性能 —
军标 MIL-PRF-83282D，符合国军标 GJB 5311A- 压缩永久变形，可反映材料的耐油性能。力学性能指
2015，其主要技术规定如表 6 所示，闪点可达 205 ℃， 标设定相对宽松，这也说明力学性能不是丁腈橡胶密
有较好的抗燃性和耐高温性能，低温性能则同样略弱 封材料的核心指标。两项标准不同的地方主要在于
于 15 号航油，一般使用温度范围为 -40~205 ℃，目 AMS-P-83461 对材料的耐高温性能提出了更高的要
前主要用于直 -9 等直升机的液压系统。 求，AMS-P-83461 一方面提高了许多测试项目的指
表 6 合成烃航空液压油 [11] 主要技术规定 标，例如低温回缩（TR10）、耐热油后的硬度变化和
试验项目 技术指标 试验方法
酸值 /[(mg·KOH) . g ] ≤ 0.1 GB/T 7304 压缩永久变形等，另一方面新增了三条测试项目，进
-1
闪点(开口)/℃ ≥ 205 GB/T 3536 一步考察材料的耐高温性能和长期老化性能，显然
蒸发损失（205 ℃ ×6.5h） /% （质量分数） ≤ 20 GB/T 7325 AMS-P-83461 标准比 MIL-P-25732C 更加严苛。
低温稳定性（-40 ℃ ×72 h） 通过 a 附录 C
倾点 /℃ ≤-55 GB/T 3535 表 7 MIL-P-25732C [12] 和 AMS-P-83461 [13] 橡胶材料
-1
2
运动黏度 /(mm ·s ) GB/T 265 主要技术规定
-40 ℃ ≤ 2200 测试项目 25732C 83461
40 ℃ ≥ 14.0 硬度 /Shore A ≥ 68 75±5
100 ℃ ≥ 3.45 拉伸强度 /MPa ≥ 9.31 ≥ 9.31
205 ℃ ≥ 1.0 拉断伸长率 /% ≥ 160 ≥ 125
.
-1
火焰传播速度 /(cm s ) ≤ 0.3 附录 D 100% 定伸应力 /MPa ≥ 3.45 ≥ 4.48
燃点 /℃ ≥ 245 GB/T 3536 低温回缩（TR10）（50% 伸长率 )/℃ ≤-45 ≤-45
自燃点 /℃ ≥ 345 SH/T 0642 耐 MIL-H-5606 标准油，135 ℃ ×70 h
高温稳定性（205 ℃，100 h） 附录 E 硬度变化 /Shore A -15~+5 -10~+5
40 ℃运动黏度变化率，% ≤ 5
酸值变化 /[(mg·KOH) . g ] ≤ 0.1 拉伸强度变化率 /% ≥-50 ≥-50
-1
拉断伸长率变化率 /% ≥-35 ≥-35
体积变化△ V/% +1~+20 +10~+20
低温回缩（TR10）（50% 伸长率 )/℃ ≤-45 ≤-45
3 航空用丁腈橡胶密封材料 压缩永久变形（25% 压缩率 )/% ≤ 55 ≤ 35
3.1 国外 耐 MIL-H-83282 标准油，135 ℃ ×70 h
硬度变化 /Shore A ±10 -10~+5
国外航空用丁腈橡胶密封材料的性能指标主要参 拉伸强度变化率 /% ≥-40 ≥-40
考两项美军标 MIL-P-25732C 和 AMS-P-83461， 拉断伸长率变化率 /% ≥-45 ≥-35
体积变化△ V/% 0.5~15 0~15
两者都涵盖了 -54~135 ℃范围内用于 MIL-H-5606 低温回缩（TR10）（50% 伸长率）/℃ ≤-43.9 ≤-45
和 MIL-H-83282 液压油的材料，其中 压缩永久变形（25% 压缩率 )/% ≤ 55 ≤ 45
耐热空气，135 ℃ ×70 h
AMS-P-83461 标准中的材料性能指标较 MIL-P- 压缩永久变形（25% 压缩率 )/% ≤ 67
耐空气，室温 ×60 d
25732C 有着更好的耐高温性能，两者的主要技术规
压缩永久变形（25% 压缩率 )/% ≤ 25
定如表 7 所示。 耐 MIL-H-5606 标准油，室温 ×60 d
压缩永久变形（25% 压缩率 )/% ≤ 20
从表 7 可以看出，两项标准都紧紧围绕 “-54~135
℃耐液压油 ” 的工况进行制定，主要涉及低温性能、
国外厂家如 Parker、特瑞堡、GT 等公司有供应
耐油性能和力学性能三方面。低温性能选用了温度回
以上标准的材料，MIL-P-25732C 有 NM304-75
缩法（TR 试验）作为表征丁腈橡胶的低温性能的方
（Parker）、NBR160（GT）和 NCT83（特瑞堡）等 ；
法，主要由于 [14~19] 橡胶作为密封材料使用时，低温工
AMS-P-83461 有 N0756（Parker）、NBR161（GT）
况往往处在一个高低温循环的区间之中，而不是单纯
和 NE（特瑞堡）等。虽然两种标准的材料都有供应，
的长时间低温环境，这种情况不仅仅考虑橡胶的极限
但目前国外广泛使用的材料仍是以 MIL-P-25732C
低温性能，还需要考虑橡胶从低温到高温变化过程中

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