航空橡胶材料分类及成分分析方法研究及测绘模式探讨.pdf

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1、科技论坛·13·航空橡胶材料分类及成分分析方法研究及测绘模式探讨袁宏达（哈尔滨东安发动机（集团）有限公司，黑龙江哈尔滨150066）摘要：本文主要研究航空橡胶材料的中红外光谱制作过程、方法建立。通过挑选有针对性的不同制样方法制作氟橡胶材料的中红外光谱，并比对国家标准中各类橡胶材料的典型特征，通过对橡胶材料成分分析的过程，逐步研究建立航空典型非金属材料测绘分析的模式及方法。关键词：橡胶红外光谱；种类分析；模式研究1概述本文重点论述橡胶材料使用中红外光谱的成分分析应用，但由于在航空工业上使用的都是相对较为成熟的种类和技术，因此可以将

2、航空橡胶制品分为以下几大类：异戊二烯橡胶；丁腈橡胶；氯丁橡胶；乙丙橡胶；氯磺化聚乙烯橡胶；聚氨酯橡胶；硅橡胶；氟橡胶。综合考虑试验操作难易程度、成本和周期、准确性以及精确程度等多方面因素，目前在国内外测定橡胶材料种类的鉴定方法普遍采用中红外光谱法分析法。2橡胶材料成分及分析方法2.1成分分析方法图1热裂解法红外光谱谱图橡胶材料主成分的分析方法有两种：化学方法和中红外光谱法。2.2红外光谱法。橡胶材料分子结构中各种基团具有不同的运动状态，因而有不同的红外吸收区域,所以使用中红外光谱上特征吸收峰可推断未知物或已知成分的种类判定。按照

3、制样方法的不同，中红外光谱法主要分为：溴化钾压片法、溶样成膜法、ATR法、热压成膜、冷压片法及糊状法。其中综合考虑试验方法步骤、周期、成本、危害性、准确性等因素，再结合我公司需要面临分析判定、大批量检测、故障分析等不同要求，从而排除热压成膜、冷压片法及糊状法三种方法。因为糊状法为将试样粉碎后溶于液体石蜡等载体中，将融合后的黏糊状试样均匀涂抹在盐片上，效果等同于压片法，因此不予采纳。而热压成膜及冷压片法都需要后期投入专业设备，无端给公司添加成本，因此同样不予采纳。图2ATR法红外光谱谱图3分析试验步骤及谱图3.1压片法结合我公司试

4、验过程实际，首先将符合试验方法要求的试样粉碎成易于研磨的状态，一般有机物的粉碎方法为切片、剪碎、磋磨等，橡胶材料通常选用剪碎取样，但经过多次试验发现很难剪得很碎，从而大大增加研磨时间，制作的样品效果也不好，再经过查阅资料、询问行业内专业院所，发现采用刀片刮磨的方式取样细碎，便于研磨，制样效果好。但由于压片过程中常难免会出现一些不正常现象，例如：整个片子不透明；刚压好时片子很透明，一分钟或更长时间后出现不规则云雾状浑浊；片子中心出理云雾状；片子出现许多白色斑点，其余图3谱图比对部分清晰透明；片子中有不规则块状物或全部呈云雾状浑浊；

5、透过片子看远距离物体，透光性差。有光散射等。因此针对我公司实际情的污染。而ATR法同样快速准确，但由于样品内炭黑及填料的分况，通常选用压片法进行材料种类裁定验证试验，以验证其余方法布，有时难以得到有效的数据。制作的谱图准确性。因此日常检测过程中尤其大批量检测任务时应优先选择ATR3.2热裂解法法，在ATR法无法得到有效数据时再采用热裂解法，而压片法作为典型热裂解法光谱谱图见图1。最为准确、最为耗时的仲裁方法。3.3ATR法4.2非金属材料测绘分析模式研究典型ATR法光谱谱图见图2。本文研究橡胶材料的中红外光谱主要用于我公司新产品

6、的测3.4主要的三种方法谱图比对绘及故障分析。橡胶材料属于典型的非金属材料，测绘过程应主要三种主要方法谱图比对见图3。分析零部件的主要成分，通过红外光谱分析得出橡胶材料的分类，4结论及探讨然后结合该零件实际使用工况，在国内牌号中选定最为接近的或委4.1结论托行业内的院所代为研制有针对性的新品牌号。非金属材料与金属从以上数据可以看出，针对橡胶材料，压片法由于操作比较依材料有很大的不同，虽然主成分一致，但添加剂及辅助填料并不完靠经验，得到的谱图不稳定，难以调整，比较容易产生浪费，但得到全相同，而且国外大多数非金属材料的配方都是保密，

7、难以查到准的数据最为准确，因此在进行橡胶材料种类裁定时进行有力佐证。确的成分比对，因此大部分非金属材料难以测绘到具体牌号，只能而热裂解法比较快速有效，但会损失样品，而且容易产生裂解气体检测分类。