橡胶密封条使用性能的某些特点

江畹兰 编译

（华南理工大学材料学院, 广东 广州 510641）

众所周知，产品质量与它的使用性能是密切相关的。消费者，特别是生活日用品的购买者经常将产品质量与性能进行对比。例如，对于当前广泛使用的塑料窗框来说，节省热能及与人体健康有关联的透风问题，取决于双层中空玻璃的密封性能。这种密封性能主要与橡胶密封条的质量有关。整体构件的使用性能在许多方面，与价廉且又不被人注意的材料组分有关联。因此，玻璃窗构件制造商对密封条品种的选择及其生产厂家都十分关注。

目前，塑料窗框密封条按两种工艺及相应配方生产，即采用热塑性弹性体或三元乙丙橡胶作原材料。进口的聚硅氧烷材料由于其价格昂贵而不用于生产窗框预制件。

上述两种工艺及配方各有利弊：由热塑性弹性体生产的密封条，工艺简单，适合于小生产企业；而以三元乙丙橡胶作原材料，则要求建立复杂的生产组织。这两种橡胶的使用性能完全不同，文中研究了这一现象。实验中这两种密封条均按俄罗斯国家标准ГОСТ 30778—2001进行了测试。

由图1可知，由三元乙丙橡胶生产的密封条，其压缩20%后的永久变形指标，比热塑性弹性体密封条的低。而压缩永久变形大，是透光结构件密封性和隔音性遭破坏的主要原因。因此，用三元乙丙橡胶生产的密封条，较之用热塑性弹性体生产的密封条，优势明显。

图1 三元乙丙橡胶(1)及热塑性弹性体(2)压缩20%后的复原动力学曲线(试样线性尺寸相对变化率Δh/h0)

密封条使用性能下降这一物理现象进一步清楚地证明，密封条中的聚合物材料发生了化学变化。表1中的数据表明，三元乙丙橡胶的耐大气老化性能较热塑性弹性体的好。按ГОСТ 9.026—74标准，老化试验条件是时间96 h，温度40 ℃，臭氧体积浓度（5±0.5）×10-5%，静态拉伸20%。

表1 在臭氧介质中橡胶表面的变化

实验结果正如表1中所示，无需多加解释。丁苯橡胶热塑性弹性体密封条的外观变样表明，该材料的化学稳定性较差，从而导致窗框密封条的密封性、保湿性及隔声性能下降。

空气中的水分会影响密封条的表面，使橡胶中的水溶性配合剂被抽出，从而使密封条的密封性能变差。这表明了大气对密封条有所作用，由图2得知，在极端条件（试样按ГОСТ 9030—74规定在85 ℃水中浸渍24 h）下，三元乙丙橡胶具有毋容置疑的优越性。而实际使用条件是，在密封条表面上的冷凝水中，存在着具有化学活性的水溶性大气组分，这会进一步加剧负面影响。

图2 热塑性弹性体(1)及三元乙丙橡胶)(2)在85 ℃下的吸水动力学(ΔQ)

综上所述，比较了由两种橡胶生产的密封条的主要使用性能后获悉，用三元乙丙橡胶生产的密封条具有不可否认的优点。而以热塑性弹性体生产的密封条的市场占有份额并不大，且给房主（塑料窗框的使用者）带来诸多不便。因此，它们只能用于室内非主要结构单元或装饰性部位，即对密封条的使用性能要求不高，且在温度波动幅度不大，或机械-化学作用较弱的情况下使用。

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