在静密封行业，有四种常用的垫片材料：1）无石棉压制橡胶纤维垫片，2）PTFE改性垫片，3）石墨/高温垫片，4）金属垫片。然而，还有一个垫片大类，只是此大类很少被很理解或者受到充分的重视，它就是橡胶垫片!

当客户购买或者指定更常用的垫片大类产品时，通常很容易在描述中被识别出来。比如Garlock BLUE-GARD®3000是芳纶纤维压制丁腈橡胶垫片，而FLEXSEAL®金属缠绕垫可以是316SS和石墨填充的缠绕垫片。被识别的原因是在指定场合中产品的性能主要由关键的产品结构决定的。

同样的情况，当遇到橡胶板材时，通常也很容易简单地仅按照聚合物/弹性体类似性询问一种材料，比如“丁腈橡胶”。很不幸的是，今天世界上出售的很多橡胶板存在很多问题。可能是与其它聚合物混合起来降低成本和/或没有被很好的加工导致其缺乏关键的物理性能比如抗压缩永久变形能力。

橡胶板材的成份

首先我们要了解的是橡胶板材是由几种不同的成份组成。在本分析公告中 ，我们介绍两个大类：聚合物（弹性体部分）和其它成份（填充料，硫化剂，塑化剂等）。橡胶板材的聚合物部分对产品的能力有着非常大的影响，比如抗化学品性和/或温度适用范围。

使用其它成份来降低产品的成本，将大幅度影响橡胶板材的化学性能和成品的温度适用范围。很遗憾，目前尚未有明文规定说聚合物含量是多少就能被称为“优质”“商品级”或者“通用级”橡胶。也就是说，板材的聚合物部分如果含不及5%的丁腈聚合物，它却仍被称为丁腈橡胶板材。

图1 橡胶板材的成份

备注：Nitrile——丁腈橡胶；SBR——丁苯橡胶；Natural Rubber——天然橡胶

其它成份

很重要的一点，就像蛋糕中也有其它成份，橡胶板材中的其它成份也有其重要性。填充料最常用的是炭黑，其提供热稳定性，还有抗化学品性。和聚合物一样，填充料也有其它更便宜的填充料，比如碳酸钙也被常添加来降低产品的成本。为了让橡胶成品有很好的物理理性能，也有必要在橡胶中添加硫化剂和抗氧化剂。

更深入地了解下……

我们从大型知名工业制造商处购买一张“优质/高等级”的橡胶板材，来了解下产品是否和其被宣传的技术资料一致。针对此样品，我们最开始做的测试是TGA（热失重分析），随着温度的上升，橡胶成份和其它低温成份逐步降解区分出来。TGA测试结果也显示了产品中是否含有无机填充物，比如炭黑、粘土、碳酸钙等 。

图2 TGA热失重分析

取出一部分竞争品板材用丙酮萃取、降解，并用傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）做分析。参比图谱（红色）上有一个明显的丁腈橡胶裂解吸收峰（代表结构为-CN氰基，波数为2220 cm-1）。这个样品的红外图谱（有多个橡胶裂解吸收峰）与参比光谱图比对后证实，该试样中的丁腈橡胶含量没有达到可以检测出来的水平。从红外光谱图可以看出，聚合物是由SBR丁苯橡胶、天然橡胶和聚丁二烯组成。结合TGA图中有大量的重量损失，可以相信产品中含有大量的无机填充物是碳酸钙。

图3 FTIR光谱图

是否还有疑问？

为了证实这些发现，我们再次做了浸IRM901和IRM903油测试(ASTM D471)，浸渍100℃70个小时（图表4），因为丁腈橡胶在这些浸油实验中的性能变化应该是很少的。比如，Garlock®9122型橡胶板材的聚合物部分显示是100%的丁腈橡胶。

图表4 ASTM D471浸渍测试结果（100℃70个小时）

*注：测试无法进行，产品浸油后溶胀解体了

从浸油测试可以看出，Garlock®9122显示出了优异的耐油性和耐温性，竞争品的“丁腈”橡胶在IRM901油中溶胀非常明显，在IRM903油中溶胀解体了——拉伸测试样品从油中取出时（图5），样品断开了。这证实了FTIR红外光谱中发现的其存在其它非丁腈橡胶成份。这也预示了竞争对手的所谓丁腈橡胶板材用于油或其它烃类场合时将出现不良的反应。

图5 浸油实验中的拉伸测试样品

竞争品丁腈橡胶（左）                                         Garlock® 9122(右)

如何应对？

有橡胶板材的需求时，最简单最安全办法是购买Garlock优质橡胶来保护您的客户、员工、工艺流程和工作环境。购买Garlock优质橡胶时您可以确保产品与我们的技术资料中说的是一致的。