法庭科学中橡胶助剂的检验及相关探究

姜晓佳 张海

【摘要】在公安机关侦破案件中遇到的各类案件现场中，经常可提取到橡胶类物证检材。首先要进行橡胶种类的认定，其次要对各种助剂进行检验。

【关键词】橡胶；检验；橡胶助剂

中图分类号：D92 文献标识码A： 文章编号：1006-0278（2014）05-135-01

在各类案件现场中，经常可以提取到橡胶物证检材，橡胶是法庭科学中最常见的物证之一。橡胶种类的鉴定和其助剂鉴定都是重要的依据，及时准确地检验提取到的橡胶物证检材，可以为侦破案件提供线索、指明方向，为证实犯罪提供科学的依据。

一、硫化剂的检验

硫化剂是指能使橡胶曲线由线性结构变成网状结构（或体型），并能降低生胶的塑性而使其变为弹性的物质。

（一）硫磺硫化剂的检验

1.游离硫磺的检验。如橡胶中含有游离硫磺时，可采用苯/乙醇体积比1：1的溶液作为溶剂回流抽出2-4ml，抽出液进行浓缩后，采用薄层色谱法进行检验。用硅胶G板，以正庚烷作展开剂，叠氮钠为显色剂，叠氮钠与硫磺在碘的催化下发生反应，并用已知硫磺做比对加以确定，也可以用氧瓶法进行鉴定。

2.结合硫磺的检验。橡胶检材经丙酮和苛性钠（或苛性钾）乙醇液抽出游离硫、促进剂和助剂后，采用氧瓶燃烧法进行鉴定。用10%过氧化氢吸收，加热除去二氧化碳，滴加10%氯化钡溶液，有白色沉淀析出，证明有结合硫存在。

（二）非硫磺硫化剂的检验

1.酚醛树脂的检验。天然胶、丁基胶、丁腈胶常用酚醛树脂作硫化剂。对于这类橡胶，可以将硫化后橡胶中剩余的酚醛树脂用丙酮或乙醇抽出，采用薄層色谱法进行检验。以甲苯/乙醇/二氯甲烷体积比为2：1：0.2作为展开剂，以10%三氯化铁为显色剂，在100℃下加热10分钟，不同种类的酚醛树脂可呈现不同的颜色。

2.环氧树脂的检验。氯磺化聚乙烯胶和丁二烯类胶等常用环氧树脂作交联剂。可用丙酮将橡胶中残余的未交联的环氧树脂抽出，用喜夫试剂与之作用，结果溶液显玫瑰红色。

二、防老剂的检验

防老剂是指能抵制橡胶发生老化现象的物质。橡胶制品中的防老剂可用乙醇抽出后，再进行定性和定量分析。检验防老剂的方法有很多，通常有显色法、薄层色谱法、高效液相色谱法、紫外光谱法和荧光光谱法等。

（一）显色法

大多数防老剂是大分子的芳香酚类和醛类物质，用检验酚类和醛类物质的显色剂与之反应，不同的防老剂将会显现不同的颜色。常用的显色剂有硝酸铈试剂、三氯化铁和铁氰化钾混合液、米隆试剂、利伯曼试剂、氯化重氮对硝基苯、一氯化碘、硝酸：硫酸（2：50）或硝酸：硫酸（50：2）。

（二）薄层光谱法

采用硅胶板，以苯、甲苯、1，2-二氯乙烷和三氯甲烷等试剂作为展开剂。将防老剂用乙醇抽出后浓缩成点样，以苯/乙醇/浓氨水（100：0.5：0.05）为展开剂，先喷2%的二氯苯醌氯酰亚胺，然后再喷含有一定量乙醇的四硼酸钠水溶液作为显色剂，根据斑点颜色和Rf值的不同，可以对防老剂加以鉴别。

（三）高效液相色谱法

应用高效液相色谱法对橡胶中的防老剂进行分离与鉴定，可以通过改变固定相的种类、选择多种类型和浓度的流动相，来对其进行区分。色谱柱可以用硅胶及硅胶-ODS，流动相为甲醇、甲醇/三氯甲烷或正己烷/乙醇、正己烷/异丙烷等，用紫外检测器进行检测，均能达到分离与鉴定效果。一般防老剂均可通过改变流动相达到相互分离与鉴别的目的。

（四）紫外及导数光谱法

橡胶中的防老剂用无水乙醇抽出后，可采用紫外光谱法及其导数光谱法进行检验。

三、炭黑的检验

能够提高橡胶强度（如抗撕裂强度、定伸强度、耐磨强度）的物质叫做补强剂，起填充作用降低成本的物质叫做填充剂，补强剂主要是炭黑。填充剂一般是碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、陶土、纤维、石棉等。不同种类橡胶所用炭黑种类不同，扫描电镜检验炭黑的基本聚熔体形态和粒径分布。

（一）切片法

一般采用液氮冷冻法和甲丁酯包埋法，因为液态氮可以将物体的温度瞬间降低，冷冻法正是利用这个性质将橡胶用液氮降温至玻璃化温度，然后对其进行切片。甲丁酯包埋法较为复杂，用甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯/过氧化苯甲酰（固化剂）按3：7：0.4比例混合，再将橡胶样品混合进去，在70℃下放置5h，将其固定在夹膜上，用切片机将胶样切成适度薄片，用扫描电镜进行检验。

（二）喷撒法

先将橡胶中的炭黑组分先分离出来，分离的方法有热分析法、管式炉法和硝酸氧化法等。然后将其喷撒在带火棉胶的铜网上，放入电镜样品室进行检测。

四、增塑剂的检验

橡胶增塑剂在橡胶生产中应用广泛，这是因为增塑剂能使橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，增加其可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作。橡胶中的增塑剂在硫化中一般不参加反应，可用丙酮/氯仿（1：1）抽出来，再用薄层色谱法、红外光谱法等进行鉴定。

（一）薄层色谱法

用三氧化二铝干板，以己烷/乙酸乙酯（85：15）、环己烷、乙醚/石油醚（1：4）和己烷作为展开剂，展开后用碘熏显色；或用硅胶G板，以己烷/二氯甲烷（1：1）和苯/三氯甲烷（1：1）作为展开剂，分别以10%的磷铝酸和香草醛/硫酸/无水乙醇（7g：0.5mL：100mL）作显色剂，根据斑点颜色和Rf值进行区分鉴别。

（二）红外光谱法

先对增塑剂进行分离，浓缩后涂在NaCl或KBr盐片上，进行红外光谱扫描，所得结果与已知标准图谱进行对照即可。利用红外光谱法对橡胶中增塑剂进行检验是很方便的。

五、结论

橡胶助剂的种类很多，只有充分了解并掌握橡胶助剂的各种检验方法，才能对送检的橡胶物证，及时采取快速的方法来进行橡胶助剂的各种检验，得出准确的结论，真正服务于公安基层实际办案。

参考文献：

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