甲醇汽油对非金属材料溶胀性的研究.docx

甲醇汽油对非金属材料溶胀性的研究摘要：发动机燃料供应系统中许多部件都是由橡胶、塑料材料等非金属材料制成。一些材料在甲醇和汽油的复合作用下发生溶胀现象。因此需要添加具有抗溶胀作用的物质增强非金属材料对甲醇汽油燃料的适应性。本文选取常用发动机供油系统非金属材料，用不同标号汽油配制的甲醇汽油进行浸泡试验，参照GB/T1690-2006硫化橡胶耐液体试验方法评定甲醇汽油对非金属材料的抗溶胀性能。关键词：甲醇汽油；非金属；溶胀性发展清洁替代燃料对我国改善能源结构、保持社会可持续发展具有十分重要的意义。在内燃机机动车的清洁替代燃料中，甲醇以其与汽柴油的相似性能、清洁程度、成本优势成为首选。但是醇类混合燃料会对汽车供油系统中的非金属材料产生一定的腐蚀、溶胀作用，加快材料的老化，导致汽车油路密封不严，燃料泄漏。针对此问题，本研究采用自主研发的溶胀抑制剂按一定比例添加进M15甲醇汽油，以增强非金属材料对甲醇汽油燃料的适应性。1不同发动机燃料对橡胶溶胀性的影响试验前，通过分析同种橡胶材料在相同M15甲醇汽油中浸泡不同时间的质量变化率，确定溶胀性试验周期为28天。选取常用车用橡胶材料丁腈橡胶，将丁腈橡胶密封圈浸泡在甲醇、不同标号无醇基础汽油、M15甲醇汽油中进行溶胀性对比试验。浸泡前先用无水乙醇清洗、晾干，测量初始质量、内径和线径。常温浸泡试验周期后，再次测量每一橡胶圈的质量量、内径和线径变化，计算质量变化率、内径变化率及线径变化率，分析试样对丁腈橡胶的溶胀程度。由图1可以看出：（1）不同组分的发动机燃料对橡胶的溶胀性影响不同。（2）甲醇汽油的溶胀性高于工业甲醇，低于纯汽油。这是由于橡胶溶胀是甲醇与汽油复合作用的结果。从分子间相互作用力的角度看，甲醇小分子进入橡胶分子链中，与链上的极性基因发生作用，从而削弱了高分子极性基因间的作用力，汽油分子再向其中扩散，使其膨胀。溶胀抑制剂的加入可以一定程度抑制甲醇汽油对橡胶的溶胀性。2不同橡胶材料对溶胀性的影响将甲醇、93#无醇基础汽油、自主研发溶胀抑制剂某调配M15甲醇汽油，选取耐油橡胶丁腈类橡胶（丁腈橡胶-NBR、氢化丁腈橡胶-HNBR）、含氟橡胶（氟橡胶-FKM、氟硅橡胶、Viton氟橡胶），非耐油橡胶硅橡胶、三元乙丙橡胶-EPDM，分别浸泡于M15甲醇汽油中，定期测定其质量变化率。（1）非耐油橡胶三元乙丙橡胶、硅橡胶的质量变化率最大，说明二者与甲醇汽油的兼容性很差。（2）耐油橡胶则表现较好，除Viton氟橡胶，其他4种橡胶材料在甲醇汽油中的溶胀性沒有显著差别。3溶胀抑制剂对橡胶材料溶胀性的影响选取无醇基础汽油90#、93#、97#汽油分别配制成M15甲醇汽油，每种标号M15甲醇汽油分为添加溶胀抑制剂某与不添加溶胀抑制剂某，将丁腈橡胶密封圈浸泡在相应的M15甲醇汽油中进行溶胀性对比试验。