胡玉華，張秀娟，劉 妍，劉 偉，王 毅

(1.中國石油蘭州潤滑油研究開發(fā)中心，甘肅 蘭州 730000；2.中國石油克拉瑪依潤滑油廠，新疆 克拉瑪依 834003)

苯乙烯類(SBC類)人工合成橡膠充油制品的滲油現(xiàn)象，在生產(chǎn)、存儲、使用過程中常有發(fā)生。一旦發(fā)生滲油現(xiàn)象，往往伴隨著充油制品質(zhì)量問題的出現(xiàn)，比如包裹材料開膠、膠黏劑失黏、橡膠制品串色、表面噴霜等現(xiàn)象。

充油SBC類人工合成橡膠發(fā)生滲油現(xiàn)象取決于兩大主材，即人工合成高分子橡膠材料和礦物油，兩者都是主要影響因素。本文的討論重點是礦物油對滲油的影響。對于滲油現(xiàn)象很多文獻都有描述[1-3]，但是并沒有深入探究滲油現(xiàn)象與礦物油之間的關(guān)系。

本文以不同類型礦物油為主要研究對象，與SBC類使用最廣泛的聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)，進行共混煉制膠片。力圖通過實驗探求不同種類礦物油在SBC體系中產(chǎn)生滲油現(xiàn)象的內(nèi)在原因。礦物油類型及填充量，能使其穩(wěn)定存在于SBC類合成橡膠體系之中，從而為終端客戶提供選擇油品的簡單方法。

滲油現(xiàn)象并非只有害處，配方設(shè)計時，只要掌握不同類型礦物油的滲油規(guī)律，也可以化害為利，設(shè)計出獨特的配方。本文的研究方法和結(jié)論可以推廣到其它具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的橡膠膠種之中，對礦物型增塑劑的選擇具有指導(dǎo)意義。

1 實驗部分

1.1 原料

SBS：YH792，中國石化集團巴陵石化公司；聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)：YH-503：中國石化集團巴陵石化公司；高壓加氫石蠟基油：500N，臺塑石化公司；昆侖高壓加氫環(huán)烷基油：N4010，中國石油潤滑油公司。

1.2 儀器及設(shè)備

橡膠開煉機：X(S)K-160，上海橡膠機械一廠有限公司；平板硫化機：LP-S-50，瑞典萊伯泰科(Labtech)儀器股份有限公司；電子萬能拉力機：AGX-X5KN+SES-100，島津儀器設(shè)備有限公司；控溫試驗箱：WG01B，重慶四達試驗設(shè)備有限公司；氣質(zhì)聯(lián)用儀：THERMOFISHER ISQ，賽默飛世爾科技公司；DMA測試儀：DMA Q800，美國TA儀器公司；差示掃描量熱儀：PDSC204，德國耐馳儀器制造有限公司；自動涂布機：AFA-IV，東莞偉達儀器有限公司；太陽光試驗箱：GT-7035-NUA，高鐵檢測儀器有限公司；色差儀：ColorQuest XE，美國HunterLab(亨特力)顏色管理公司；表面張力測試儀：K100，德國Kruss儀器有限公司。

1.3 膠片的制備

巴陵石化SBS(YH792)取100份，分別充入不同類型礦物油0份(干膠)、40份、60份、80份、100份、140份。在開煉機上于140 ℃下煉膠成半透明薄片(約2 mm厚)，使用平板硫化機于180 ℃下高溫模壓成2 mm厚膠片，采用循環(huán)水強制冷卻模具降溫，然后裁剪成2 cm寬的膠條，上下覆蓋聚四氟乙烯薄膜備用。

1.4 分析測試

苯胺點按照GB/T 262—2010進行測試，石油產(chǎn)品和烴類溶劑苯胺點和混合苯胺點測定法；運動粘度按照GB/T 265—1988進行測試，石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法；硬度按照GB/T 531.1—2008進行測試，硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法；顏色按照GB/T 3555—1992進行測試，石油產(chǎn)品賽波特顏色測定法(賽波特比色計法)；表面張力按照GB/T 6541—1986進行測試，石油產(chǎn)品油對水界面張力測定法(圓環(huán)法)；密度按照SH/T 0604—2000進行測試，原油和石油產(chǎn)品密度測定法(U形振動管法)；族組成按照SH/T 0659—1998進行測試，瓦斯油中飽和烴餾分的烴類測定法(質(zhì)譜法)；折光率按照SH/T 0724—2002進行測試，液體烴的折射率和折射色散測定法；碳型分析按照SH/T 0725—2002進行測試，石油基絕緣油碳型組成計算法；分子量按照SH/T 0730—2004進行測試，石油餾分分子量估算法(粘度測量法)；玻璃化溫度按照ASTM E1356—2008(2014)進行測試，用差示掃描量熱法測定玻璃透過溫度的標準試驗方法；黏重常數(shù)按照ASTM D2501—2014(2019)進行測試，計算石油的粘度-比重常數(shù)的試驗方法。

2 結(jié)果與討論

2.1 SBC類人工合成橡膠充油制品滲油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析

SBC類人工合成橡膠材料是一種高聚物，礦物油屬于小分子增塑劑。含有增塑劑的高聚物稱之為增塑體系，增塑體系可以看做高聚物與增塑劑混合形成的濃溶液[4]33。添加礦物油的增塑體系，是一種“凝膠”狀態(tài)。這種增塑體系既是高分子的濃溶液，又是高彈性的固體，小分子物質(zhì)能在其中滲透或者擴散[5]73。SBC類人工合成橡膠充油制品在生產(chǎn)、存儲、使用中發(fā)生滲油現(xiàn)象，與增塑體系能夠允許小分子物質(zhì)的滲透或者擴散有關(guān)。

滲油按照充油狀態(tài)可以分為兩種：過充狀態(tài)滲油、非過充狀態(tài)滲油。這兩種狀態(tài)的滲油原因有所區(qū)別。

(1)高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)處于過度充油狀態(tài)的滲油

交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高聚物能吸收一定量的小分子溶劑而發(fā)生溶脹，形成凝膠。在溶脹過程中，一方面溶劑力圖滲入高聚物內(nèi)使其體積膨脹；另一方面，由于交聯(lián)高聚物體積膨脹導(dǎo)致網(wǎng)狀分子鏈向三維空間伸展，使分子網(wǎng)受到應(yīng)力而產(chǎn)生彈性收縮能，力圖使分子網(wǎng)收縮。當(dāng)這兩種相反傾向相互抵消時，就達到溶脹平衡，不再吸收溶劑[5]80[6]。

滲油就是以上吸油過程的逆過程。當(dāng)增塑劑通過加工的手段，過量加入到高聚物交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，凝膠處于過度充油狀態(tài)。增塑劑與高分子材料的結(jié)合力小于膨脹的網(wǎng)狀分子鏈收縮力，就會發(fā)生交聯(lián)高分子網(wǎng)狀分子鏈將增塑劑擠出網(wǎng)格空間，發(fā)生小分子增塑劑遷移出網(wǎng)格的現(xiàn)象，如果增塑劑遷移至材料的表面，就發(fā)生了滲油現(xiàn)象。

(2)高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)處于適量充油狀態(tài)的滲油

處于非過充狀態(tài)的凝膠體系中，礦物油小分子受到高能量激發(fā)(如：光照)。小分子熱運動加劇，特別是分子較為柔順的鏈烷烴，穿過高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得更加容易，向膠片表層主動遷移，從而發(fā)生滲油現(xiàn)象。

2.2 油品典型性質(zhì)的測試

滲油現(xiàn)象主要受兩大主材影響，即高聚物材料和礦物油，兩者都是主要影響因素。本文以礦物油為研究對象，為了排除高聚物對滲油實驗結(jié)果的影響，選取同一批次的YH792作為實驗用高分子材料。為了突出不同類型礦物油對滲油現(xiàn)象的影響，選取典型石蠟基油品500N和昆侖高純度環(huán)烷基油品N4010。

進行了對比實驗，對比實驗的油品的典型理化性質(zhì)分析結(jié)果如表1所示。

表1 500N和N4010的典型理化性能

續(xù)表

VGC可以粗略表征黏性石油餾分分類特性。從表1可以看出，500N具有典型石蠟基特性，N4010具有典型環(huán)烷基特性。500N鏈烷烴質(zhì)量分數(shù)高達69.1%，N4010環(huán)烷烴質(zhì)量分數(shù)高達50.6%。兩個油品的100 ℃運動黏度接近，都是水白透明的顏色。

2.3 充油膠片滲油情況測試

按照1.3步驟制備的膠條，放置在25 ℃恒溫試驗箱中避光儲存24 h后，觀察膠片外觀變化，結(jié)果見表2。

表2 膠片放置24 h后表面情況及觸感

從表2可以看出，在SBS交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，500N沒有N4010穩(wěn)定，滲油嚴重。500N填充量為80份時，滲油現(xiàn)象明顯；N4010在填充量為140份時，仍未發(fā)生滲油。

上述實驗只是從感官上反映出滲油現(xiàn)象，但這樣的結(jié)果是簡陋的，必須設(shè)計一組實驗，能夠量化滲油現(xiàn)象的發(fā)生點。

理論分析，高分子材料的色散力相當(dāng)可觀。非極性高分子材料中，色散力占全部分子間作用力的80%～100%[7]。當(dāng)干膠充油后，充油膠片體系硬度下降，儲能模量降低，損耗模量增加。膠片之間高分子鏈段有機會達到分子間作用力有效距離1 nm以下的鏈段數(shù)目大大增加，并且高分子材料的內(nèi)聚力足夠，膠片會產(chǎn)生自黏，宏觀展現(xiàn)為擁有剝離力。只要膠片不滲油，膠片充油越多，體系越軟，能夠達到分子間作用力的分子數(shù)目越多，剝離力就越大。

設(shè)計如下實驗，可以量化滲油現(xiàn)象發(fā)生點。實驗中，充油膠片剝離力如果驟降為零，則產(chǎn)生了滲油現(xiàn)象。

充油膠片制備后，準備3對，兩兩對貼，在1 MPa壓強下放置30 min后，立刻開始自黏T剝離力測試，測試結(jié)果取平均值，如表3所示。

表3 不同充油份數(shù)油膠自粘T剝離結(jié)果及其硬度變化

由表3可知，T剝離力測試結(jié)果顯示，隨著充油份數(shù)的增加，500N的T剝離力在充入40份達到最大，60份時驟降為0，說明500N在充油量為40～60份時發(fā)生了滲油；而N4010的T剝離力在實驗范圍內(nèi)，呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。

從表3的測試結(jié)果看，干膠膠片較硬，1 MPa的壓力作用下，沒有足夠的高分子鏈段達到分子間的作用力距離，無法產(chǎn)生T剝離力。當(dāng)SBS中充入30份橡膠油(無論是500N或者是N4010)，膠片變軟，儲能模量降低，損耗模量增加，浸潤性變強，在1 MPa的壓力作用下，有足夠多的高分子鏈段達到了1 nm以下的分子間作用力距離，從而產(chǎn)生了T剝離力。當(dāng)充入更高份數(shù)的N4010時，膠片變得更軟，浸潤性更強，有更多的高分子鏈段達到了1 nm以下，T剝離力越來越大。然而，當(dāng)500N的填充量為60份時，雖然視覺和觸感不到滲油，但已經(jīng)產(chǎn)生了滲油現(xiàn)象，礦物油小分子占據(jù)了膠片表面，搶占了SBS高分子鏈段接近的機會，并且礦物油小分子色散力弱，內(nèi)聚力小，T剝離力迅速消失。

通過以上的實驗設(shè)計可以看出來，充入500N和N4010膠片滲油傾向有巨大差異，500N比N4010滲油更嚴重。了解造成差異的原因，將對技術(shù)人員了解油品如何對滲油產(chǎn)生的影響有很大幫助，將有利于配方設(shè)計人員選用合適的礦物油產(chǎn)品。

2.4 500N和N4010滲油情況差別的理論分析

礦物油都是比較復(fù)雜的烷烴混合物，500N和N4010滲油情況差別巨大，原因在于它們內(nèi)在的組成差異。通過質(zhì)譜族組成分析，兩個油品的組成見表4。

表4 500N與N4010氣質(zhì)聯(lián)用分析結(jié)果對比

表中鏈烷烴和環(huán)烷烴含量與表1中不同是因為測試方法不同，并且鏈烷烴和環(huán)烷烴含量代表的含義不同。

由表4可以看出，500N與昆侖N4010的鏈烷烴和環(huán)烷烴含量差距很大。500N直鏈烷烴質(zhì)量分數(shù)高達21%，而昆侖N4010僅有3.1%。500N的環(huán)烷烴質(zhì)量分數(shù)為78.1%，主要含量集中在一、二、三環(huán)；昆侖N4010的環(huán)烷烴質(zhì)量分數(shù)高達96.9%，主要集中在二、三、四、五環(huán)。500N含有0.9%(質(zhì)量分數(shù))的芳香烴，N4010不含有任何芳香烴。

正是由于以上族組成的差異，導(dǎo)致了兩個油品在高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的微觀行為差異，宏觀上表現(xiàn)為滲油行為的巨大差別。

通過研究發(fā)現(xiàn)，兩個油品在高聚物內(nèi)部微觀行為主要有三個方面直接影響到滲油現(xiàn)象的發(fā)生：溶解度參數(shù)不同；在SBS兩相疇間分布差異；在SBS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的遷移能力出現(xiàn)了變化。

2.4.1 礦物油溶解度參數(shù)不同

溶解度參數(shù)是由Hildebrand等[8]提出，并定義為物質(zhì)內(nèi)聚能密度的平方根，表示分子所有引力的總和。從溶解度參數(shù)的定義可以看出來，油品溶解度參數(shù)可以用來衡量油品分子與高聚物分子結(jié)合力。通過比較油品與高聚物的溶解度參數(shù)，就能判斷出油品分子與高聚物分子之間的結(jié)合力強弱，兩者溶解度參數(shù)越接近，結(jié)合力也就越強，越不容易從高聚物中滲出。也就是說，礦物油與高分子聚合物要穩(wěn)定共混，其溶解度參數(shù)要盡量接近。這樣兩者的分子結(jié)合力越高，在體系中也越穩(wěn)定，礦物油越不易滲出。

胡玉華等[9-10]提出了弱極性混合液體的溶解度參數(shù)計算法，如式(1)所示。

式中：δ為溶解度參數(shù)，(J/cm3)1/2；γ為表面張力(測試溫度為20 ℃)，mN/m；ρ為密度(測試溫度為20 ℃)，kg/m3；M為摩爾質(zhì)量,kg/mol。

礦物油就是一種弱極性液體，其溶解度參數(shù)可以根據(jù)式(1)計算得到。通過實驗測得兩個礦物油的20 ℃表面張力，可以計算出500N與N4010的溶解度參數(shù)，結(jié)果如表5所示。

表5 油品溶解度參數(shù)計算值

通過表5已經(jīng)得到了500N與N4010的溶解度參數(shù)。查閱文獻[4]57，SBS有微觀相分離現(xiàn)象，其中聚丁二烯相疇的溶解度參數(shù)為17.1(J/cm3)1/2，聚苯乙烯相疇為18.7(J/cm3)1/2。通常情況下，溶解度參數(shù)相差3.07(J/cm3)1/2時，聚合物與溶劑不相溶[11]543，而聚苯乙烯相疇的溶解度參數(shù)與500N和N4010的溶解度參數(shù)都大于3.07(J/cm3)1/2，不相溶，500N和N4010與聚丁二烯相溶。

500N與丁二烯相疇的溶解度參數(shù)相差2.42(J/cm3)1/2，N4010的溶解度參數(shù)與丁二烯相疇的溶解度參數(shù)相差1.65(J/cm3)1/2，所以N4010與丁二烯相疇的結(jié)合力比500N更強，在高聚物體系中也更穩(wěn)定，更不容易滲出。

2.4.2 礦物油在SBS兩相疇間分布差異

如果視500N和N4010為單一組分的液體，通過溶解度參數(shù)的比較，已經(jīng)明確的呈現(xiàn)出，500N比N4010容易發(fā)生滲油現(xiàn)象。但實際情況卻很復(fù)雜，500N和N4010并非單一組分的液體，而是多組分的混合物，其中多環(huán)環(huán)烷烴和芳香烴的溶解度參數(shù)已經(jīng)與聚苯乙烯相疇非常接近，比如500N含有的0.9%(質(zhì)量分數(shù))的烷基苯，其溶解度參數(shù)[4]58為18.2(J/cm3)1/2，就能與聚苯乙烯相疇18.7(J/cm3)1/2完全互溶。所以在聚苯乙烯相疇之中沒有礦物油小分子溶入是不符合實際情況的，在苑偉等[12]24的研究實驗中驗證了礦物油中一部分溶解在聚苯乙烯相疇之中。

為了能夠了解到兩油品在聚合物兩相疇中的分布情況，依據(jù)充油SBS兩相疇的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度符合FOX方程這個特點，可以通過兩相疇的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，求算出油品在其中的分布情況。但前提條件是橡膠油與SBS充分溶解且沒有從SBS中滲出。

以上滲油情況實驗顯示，500N充入SBS中，滲油發(fā)生在40份與60份之間(SBS用量為100份)，所以選用充入50份礦物油的增塑劑體系，以保證符合FOX方程的前提條件，即500N和N4010都充分溶解，并且沒有發(fā)生滲油現(xiàn)象。然后通過DMA測定兩相疇的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，橡膠油的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與其各組分(飽和烴、芳烴和極性化合物組分)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也符合FOX方程，如式(2)所示。

選用的YH-792其聚苯乙烯與聚丁二烯質(zhì)量比為40∶60，充入油品后：

式中，X為軟相中橡膠油質(zhì)量分數(shù)；1-X為硬相中橡膠油質(zhì)量分數(shù)；Tg油為礦物油玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，K；Tg油1為硬相中的橡膠油玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，K；Tg油2為軟相中的橡膠油玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，K；Tg油1為硬相充油后玻璃化溫度，K；Tg2為軟相玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，K；Tg油2為軟相充油后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，K。

根據(jù)公式(2)、(3)、(4)聯(lián)立計算，只要用DMA測試測定出高聚物充油前后兩相疇玻璃化溫度的變化，以及礦物油自身的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，就可以計算出礦物油在兩相疇中的分布情況，測試及計算結(jié)果如表6所示。

從表6的計算結(jié)果可以看出來，N4010充油后進入高聚物苯乙烯相疇的油質(zhì)量分數(shù)為10%，比500N高出了5個百分點。

表6 礦物橡膠油及高聚物軟硬相疇充油前后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

1)Tg1為嵌段共聚物硬相玻璃化溫度。

如果把高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)比喻成吸水海綿結(jié)構(gòu)，那么充入N4010的高聚物海綿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因為充入了更多的油進入聚苯乙烯相疇中，聚苯乙烯相疇的尺寸會更大[12]23，相當(dāng)于海綿結(jié)構(gòu)的各個連接點變大，將導(dǎo)致整個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔變大一點。也就是說，充入N4010比充入500N的海綿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有更大的海綿孔直徑，那么就有更大的空間容納小分子礦物油，使礦物油不至于被擠出。

充入N4010與充入500N的增塑劑體系相比較，有更多的油品小分子進入苯乙烯相疇，有更大的網(wǎng)孔空間容納小分子礦物油，兩種因素疊加，使得增塑劑體系能夠容納N4010比500N多很多。

特別要指出的是，雖然N4010有更多的小分子進入聚苯乙烯相疇，但是實驗證明充入N4010與充入500N的增塑劑體系比較，充入N4010的增塑劑體系中苯乙烯相疇的剛性并沒有降低，力學(xué)性能還有一定優(yōu)勢，這應(yīng)該與反增塑現(xiàn)象有關(guān)[11]538。這與苑偉等[12]24研究結(jié)論一致，充入環(huán)烷基礦物油的物理機械性能優(yōu)于充入石蠟基礦物油的增塑劑體系。因該結(jié)論不在本文的討論范圍，在此不做詳述。

2.4.3 在SBS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的遷移能力

除了以上兩種微觀行為影響到滲油現(xiàn)象以外，還有一種常被人忽略的微觀行為，即500N與N4010在高聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中遷移能力的差異引起的滲油。這種情況往往會導(dǎo)致不滲油的增塑體系突然發(fā)生滲油現(xiàn)象，危害也是最大的。

在通常放置情況下，充油50份500N與N4010的增塑劑體系都是充油適量的狀態(tài)，在室內(nèi)常溫存放下，不會發(fā)生滲油現(xiàn)象。但是在太陽光照射的情況下，兩種膠片立刻表現(xiàn)出巨大差異。如圖1、圖2所示，在太陽燈的照射下，N4010充油膠片并沒有太大的變化，但是500N充油膠片的透光率、黃度指數(shù)變化巨大，如表7所示。充入500N的膠片表面有一層明顯的礦物油析出，透光形貌變化，透光率顯著下降，膠片開始發(fā)硬變脆。

1) “*”為光照實驗后。

圖1 充油量為50份時增塑劑體系光照前后的照片

圖2 充油量為50份時增塑劑體系光照前后透光形貌

充入50份橡膠油(SBS為100份)，充油增塑劑體系處于充油適量的平衡狀態(tài)，室內(nèi)常溫存儲下沒有發(fā)生滲油現(xiàn)象，但是在太陽光照射40 h后，充入500N的增塑劑體系發(fā)生嚴重的滲油，而充入N4010的增塑劑體系沒有滲油現(xiàn)象發(fā)生。

導(dǎo)致橡膠油遷移能力差異的原因是：高聚物網(wǎng)眼尺寸和橡膠油分子柔順程度。

首先，橡膠高分子材料的網(wǎng)眼尺寸不會等于零，有滲透性[5]73。網(wǎng)眼的尺寸是影響小分子在高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中遷移的重要因素之一。對SBS嵌段共聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系中，其微觀相疇結(jié)構(gòu)的尺寸為30～40 nm之間。聚丁二烯相疇中彈性段相對分子質(zhì)量為50 000～70 000，考慮到彈性段分子鏈互相糾纏，聚丁二烯纏結(jié)點之間的相對分子質(zhì)量為1 700～5 600[13]，那么網(wǎng)眼的尺寸直徑為1～4 nm。根據(jù)武杰[14]研究，直鏈烷烴分子截面積為0.408 nm×0.451 nm，多環(huán)環(huán)烷烴分子截面積為0.619 nm×0.705 nm。雖然鏈烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴分子最小截面積有明顯的差別，但相對于網(wǎng)眼的尺寸直徑來說，通過單層網(wǎng)眼都很容易。

雖然鏈烷烴和環(huán)烷烴通過單層網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)很容易，但對于2 mm膠片來說，內(nèi)部小分子要遷移到膠片表面，將需要通過近百萬個網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，即使是細微的遷移差異，都將被放大百萬次方，那滲油差別將是巨大的。

其次，鏈烷烴和環(huán)烷烴相比，分子鏈更加柔順，通過小尺寸的孔徑結(jié)構(gòu)的能壘更小。如通過MFI和FAU分子篩的能壘，鏈烷烴和多環(huán)烷烴相差幾十倍。雖然SBS網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的尺寸足夠大，鏈烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴通過單層網(wǎng)眼還是很容易，但要穿過百萬個網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)宏觀尺寸，鏈烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴遷移能力差別巨大。

為了驗證以上的判斷，選取同樣充入50份500N、N4010的充油膠，涂膜成5 μm膠膜附著在石英玻璃片上，放在太陽燈下照射40 h。實驗結(jié)果顯示，兩片膠膜都發(fā)生了滲油現(xiàn)象，并且膠膜都變得脆硬。這說明，在膠膜極薄的情況下，有太陽光賦予能量，橡膠油都會滲油。但是橡膠成品被制備成可用厚度以后，充入500N的橡膠制品會嚴重滲油，而充入N4010的橡膠制品卻依然穩(wěn)定，不發(fā)生滲油現(xiàn)象。

通過以上分析可以得出結(jié)論：鏈烷烴在光照賦予能量的情況下，更容易在高分子聚合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中發(fā)生遷移，有更大的幾率到達膠片的表面。處于適量充油的平衡態(tài)的橡膠制品，500N在橡膠高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中比N4010的遷移能力強很多，是 500N比N4010滲油嚴重的原因之一。

通過以上的實驗并結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)構(gòu)族組成，盡管N4010也含有3%(質(zhì)量分數(shù))左右的鏈烷烴，但是卻沒有發(fā)生滲油，這說明導(dǎo)致滲油的鏈烷烴在某個限量之下，滲油也能避免。在總結(jié)大量的滲油實驗結(jié)果后，這個限量大約在5%左右。這也是在推薦客戶用油時，嚴禁油品摻用的原因；也是市場上有些仿冒的昆侖油品，雖然在基礎(chǔ)理化性質(zhì)極為相近，卻發(fā)生質(zhì)量事故的原因之一。

3 結(jié) 論

(1)橡膠油溶解度參數(shù)、在嵌段共聚物相疇之中的分布情況及在高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中遷移能力三個方面的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是導(dǎo)致橡膠制品滲油的重要數(shù)據(jù)。

(2)推薦終端客戶使用正品高純度的環(huán)烷基油品。如果選用其它油品，建議獲得以上三個關(guān)鍵數(shù)據(jù)，特別是通過質(zhì)譜族組成分析法的鏈烷烴質(zhì)量分數(shù)要小于5%。

(3)對于無法測試三個關(guān)鍵數(shù)據(jù)的終端客戶，可以采用直接的實驗法，來區(qū)分橡膠油滲油傾向，合理選用油品。