制动液对不同橡胶的适应性及其颜色变化的分析

制动液对不同橡胶的适应性及其颜色变化的分析吕娜【摘 要】文章以丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶材料汽车制动系 统橡胶件为研究,在一定的温度不同时间下,将四种不同材料的橡胶件分别浸入同种 型号制动液中,试验完成后检测试液外观颜色(色度)、试液元素分析、橡胶材料的体 积膨胀率以及样件外观.试验结果表明,同种制动液,对不同橡胶的适应性是不一样的, 主要取决于橡胶材料种类的不同,通过本试验研究可以为汽车制动系统橡胶密封件 选材提供技术参数.【期刊名称】汽车实用技术【年(卷),期】2018(000)021【总页数】3页(P152-154)关键词】制动液;色度;体积变化率;橡胶作 者】吕娜作者单位】北京汽车股份有限公司汽车研究院,北京 101300正文语种】中文【中图分类】U463.5 当今，汽车已经成为人们无可替代的交通工具之一，制动液用于汽车液压制动或离合器系统中，是保证汽车制动系统稳定、灵敏操作和汽车行驶安全的重要物质。制动系统中装配有许多橡胶密封件，在高温条件下长期浸置于制动液中，制动液对橡胶材料的适应性不但影响橡胶材料的机械强度、体积变化，而且影响制动液性能， 直接关系到制动系统的安全可靠性。1 以丁苯橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶等汽车制动系统橡胶件为研究， 四种不同材料的橡胶件分别浸入同种型号制动液中，在120工恒定的温度下保持 定的时间，浸泡时间为Oh，24h，48h，70h，完成后检测试液外观颜色（色 度）、试液元素分析、橡胶材料的体积膨胀率。对于同制动液而言，因不同橡胶材料与其适应性不同 2。通过对试验后橡胶试 样的体积变化及外观、制动液试液外观、色度、元素含量进行分析研究，选定出与 制动液适应性良好的橡胶材料，为汽车设计提供更高制动安全性。试验选用制动液（DOT4 ），橡胶样件材料为丁腈橡胶（NBR）、丁苯橡胶（SBR）、天然橡胶（NR）、三元乙丙橡胶（EPDM）；制作橡胶试样，分别浸入制动液（DOT4 ）中，在120工温度下分别保持24h、48h、 70h后，取出橡胶样件并检测橡胶样件的体积膨胀率（）、样件外观，试液的色 度、外观以及试液中元素分析。试验设备明细：分析天平（0.1mg ）、比色管、比色、仪、油品元素分析仪、高温 试验箱。1.4.1 试验标准制动液橡胶适应性试验按GB 12981-2012机动车辆制动液-附录K制动液橡胶 适应性检验法；试液色度按照SH/T 0168石油产品色度测定法进行检测； 试液成分分析（元素含量）按照GB/T 17476使用过的润滑油中添加剂元素、磨 损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法进行检测。1.4.2 制动液不同橡胶适应性检测制作3组丁腈橡胶（NBR）、三元乙丙橡胶（EPDM）橡胶、丁苯橡胶（SBR）、天 然橡胶（NR ）材料试样，用乙醇清洗，滤纸吸干，绸布擦净并吹干后，分别称量其 质量，再在室温下的蒸馏水中称量其质量。分别将试样放入到试验杯内，加入75ml制动液试样保证淹没橡胶试样，另准备一 只试验烧杯倒入相同体积的制动液，试验杯加盖镀锡铁皮盖后放到120工的高温 试验箱中，分别经过 24h，48h，70h 之后，取出用橡胶样件，用乙醇清洗，用吸 水滤纸擦拭干净，观察记录试样外观及检测橡胶试样的体积膨胀率，并对试液外观 及色度、成分分析（元素含量）进行检测。在120工温度下，浸泡各橡胶的制动液颜色外观及颜色（色度）的变化如表1中 所示：）如表1中试验结果所示，在恒定温度120工的试验条件下，随着浸泡时间的增加， 浸泡丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶的试液外观均出现由清亮透明变为浑浊，且试 液外观颜色随着浸泡时间的增加而变深，色度值显著增加。未浸泡橡胶的试液及浸 泡三元乙丙橡胶的试液外观颜色则变化较小且呈清亮透明；说明制动液对三元乙丙 橡胶有良好的适应性。在120工恒定温度下，浸泡各橡胶试样的制动液中元素含量的变化如表2所示。 随着浸泡时间增长，浸泡丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶的试液中 Zn、S 元素的 含量分别显著增加，其他元素含量没有异常变化；而浸泡三元乙丙橡胶试液中 Zn 和S元素的含量，随着浸泡时间增长则变化不大，其他元素无异常变化；未浸样 件试液试验前后均不含Zn、S等非制动液组成元素。试样中Zn、S元素含量增加 值以及色度增加值按照从高到低的顺序是：丁腈橡胶试液丁苯橡胶试液天然橡 胶试液三元乙丙橡胶试液未浸橡胶件试液 结合表1及表2可以看出，试液中因溶解了橡胶中的少量物质，导致制动液中非 制动液组成元素增加。在120C恒定温度下，随着浸泡时间增长，试液中Zn和S 元素的含量增加，试液溶解橡胶中含硫含锌物质增多，则试液颜色越深（色度值越 大）。随着浸泡时间的增加，橡胶材料对制动液的适应性影响越大，因此，针对汽 车制动系统中密封件的选材我们应选用与制动液适应性良好的三元乙丙橡胶材料。 在高温下，随着浸泡时间的增加，橡胶对制动液的适应性影响增大，同样，橡胶因 为溶胀体积及外观也会发生变化。如表3所示，在120工恒定温度的条件下，随着浸泡时间的增加丁腈橡胶和丁苯 橡胶材料的体积变化率明显增加，丁腈橡胶材料的体积变化率达到117.69% ，而三元乙丙橡胶的体积变化率最小。橡胶体积变化率由大到小排序为丁腈橡胶丁苯 橡胶天然橡胶三元乙丙橡胶。如表4所示，在120工高温条件下，随着浸泡时间的增加，丁腈橡胶试样的外观 出现发粘、析出炭黑的现象，天然橡胶试样外观析出炭黑，无发粘现象，三元乙丙 橡胶和丁苯橡胶试样外观均未出现发粘、析出炭黑的现象。结合表3和表4可以得出，高温条件下随着浸泡时间的增加，制动液对橡胶相容 性的的影响越大，橡胶因为溶胀作用体积变化率逐渐增大。（1）在恒定的高温条件下。橡胶对制动液外观颜色的影响随着浸泡时间的增长而 增大。（2）在相同的浸泡时间条件下，橡胶对制动液外观颜色的影响随着制动液对橡胶 的适应性增大而减小。（3）通过制动液橡胶适应性试验验证，三元乙丙橡胶与制动液的相容性优于丁腈 橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶。制动液对丁腈橡胶的适应性较差，不能用于汽车制动 系统的密封零件中。【相关文献】1 李红波.机动车制动液的选择和使用.物探装备.2006年第16卷.2 徐晓宁,徐颖等.合成型汽车制动液的制备.辽宁化工.1999 年第28卷.3 GB 12981-2012.机动车辆制动液-附录K制动液橡胶适应性检验法.