楊亞飛，于美超，章諫正，吳松華

（北京航空材料研究院，北京 100095）

飛機油箱密封劑耐介質性能研究

楊亞飛，于美超，章諫正，吳松華

（北京航空材料研究院，北京 100095）

對比了聚硫密封劑與單組分室溫硫化氟硅密封劑的耐介質性能。通過測試浸泡在3#噴氣燃料、95#航空汽油2種燃料介質中60 ℃不同時間間隔（7 d、14 d、21 d）條件下密封劑各種性能變化，研究其耐介質老化性能。結果表明，3#航空燃料對聚硫及氟硅密封劑的老化性能影響較??；氟硅密封劑比聚硫密封劑有更好的耐95#航空汽油性能。

氟硅密封劑；聚硫密封劑；耐介質性

隨著航空工業(yè)的飛速發(fā)展，對飛機油箱密封材料的性能要求越來越高，尤其是其耐介質老化性能直接關系到飛機的飛行安全和使用壽命。因此開展飛機油箱密封劑在介質中的老化性能研究，為研制耐介質油箱密封材料奠定基礎。

本文選取聚硫密封劑和單組分室溫硫化氟硅密封劑，分別研究其在3#噴氣、燃料95#航空汽油2種常用燃料介質中的老化性能。

1 實驗部分

1.1 原材料

聚硫密封劑、氟硅密封劑，北京航空材料研究院；3#噴氣燃料，大慶石化；95#航空汽油，蘭州石化。

1.2 密封劑試樣制備

將基膏和硫化膏按比例稱取，過三輥后混合均勻，制樣。在溫度（23±2）℃、相對濕度（50±5）%的恒溫恒濕箱中硫化14 d。

1.3 性能測試

（1）常溫拉伸性能：按GB/T 528—2009標準，采用電子拉力機進行測定。

（2）耐液體性能：先按HB 5272—1993標準處理試樣，然后按GB/T 528—2009標準測定其拉伸性能。

（3）剝離性能：按HB5249—1993標準進行測定（剛性被粘層為鉻酸陽極化鋁合金，柔性材料為鋼網）。

（4）質量及體積變化：按HB 5272—1993標準，采用電子天平測試。

2 結果與討論

2.1 密封劑在3#噴氣燃料中的耐油性能測試

將浸泡在3#噴氣燃料中的聚硫密封劑、氟硅密封劑試樣放入60 ℃烘箱中，分別在7 d、14 d、21 d后取出部分試樣進行力學性能變化、質量變化及體積變化測試，實驗結果如表1所示。

表1 聚硫密封劑耐3#噴氣燃料前后力學及粘接性能Tab.1 Mechanical and adhesive properties of polysulfide sealant before and after ageing in 3#jet fuel

由表1可以看出，密封劑耐3#噴氣燃料前后質量及體積變化均為負值，這可能是由于油類介質可從硫化膠內萃取可溶性的配合劑，如增塑劑等，導致硫化膠收縮，體積減小，據(jù)相關文獻資料顯示[2，3]，這也是聚硫密封劑在煤油燃料中熱氧老化。由力學性能可以看出，耐油前后其拉伸強度均未有明顯變化。耐油后試樣的剝離強度有所下降，7 d后下降4.26%，14 d后下降16.7%，21 d后下降24.9%，這可能是由于硫化膠內的可容性物質被萃取出，影響其粘接性能。

氟硅密封劑耐3#噴氣燃料前后力學及粘接性能變化如表2所示。由氟硅密封劑耐3#噴氣燃料前后質量及體積變化可以看出，質量變化為負值，體積變化為正值，這是由于當密封膠浸于汽油中時，一方面汽油對聚硅氧烷的溶劑化作用，使密封膠吸收汽油而發(fā)生溶脹，另一方面在汽油中增塑劑等配合劑發(fā)生遷移[1]，密封膠的質量下降。由力學性能可以看出，隨著浸油時間延長，力學性能變化不明顯，同樣耐油后試樣的剝離強度也有所下降。

表2 氟硅密封劑耐3#噴氣燃料前后力學及粘接性能Tab.2 Mechanical and adhesive properties of fluorosilicone sealant before and after ageing in 3#jet fuel

2.2 密封劑在95#航空汽油中的耐油性能測試結果

相同實驗條件下測試了聚硫密封劑、氟硅密封劑試樣在95#航空汽油中的耐介質性能，實驗結果如表3所示。

表3 聚硫密封劑耐95#航空汽油前后力學及粘接性能Tab.3 Mechanical and adhesive properties of polysulfide sealant before and after ageing in 95#gasoline

由表3可以看出，聚硫密封劑在95#航空汽油實驗條件下，質量及體積變化均為正值，說明油液滲透到密封劑中，使其膨脹，體積增大。從耐油前后力學性能的變化可以看出，耐油后聚硫試樣的拉伸強度均有不同程度下降，浸泡7 d后的試樣拉伸強度較未浸油試樣下降16.5%，浸泡14 d后拉伸強度下降17.8%。與相同實驗條件下，試樣耐受3#噴氣燃料相比，性能下降明顯，當耐受時間達21 d時，試樣溶脹嚴重，無法測試。

由氟硅密封劑耐95#航空汽油前后的質量及體積變化（表4）可以看出，與聚硫密封劑相同，其體積及質量均增大，但其增大的幅度比聚硫試樣大，這可能是由于汽油對聚硅氧烷的溶劑化作用，使密封膠吸收大量的汽油而發(fā)生明顯的溶脹。由力學性能可以看出，浸油前后其拉伸性能沒有明顯的變化，但其剝離強度下降明顯，浸泡7 d后下降24%，14 d后下降33.8%，21 d后下降41.2%，與相同實驗條件下，試樣耐受3#噴氣燃料相比，性能下降幅度大。

表4 氟硅密封劑耐95#航空汽油前后力學、粘接性能及質量體積變化Tab.4 Mechanical and adhesive properties of fluorosilicone sealant before and after ageing in 95#gasoline

3 結論

（1）將試樣浸泡于3#噴氣燃料時，聚硫密封劑與氟硅密封劑性能變化均較小，體現(xiàn)出較好的耐介質性能；

（2）將試樣浸泡于95#航空汽油時，聚硫密封劑的質量及體積變化比氟硅密封劑要小，但其力學性能下降明顯，不如氟硅密封劑；

（3）對比2種航空介質，3#航空燃料對聚硫及氟硅密封劑的老化性能影響較小。

[1]周衛(wèi)清,嚴解洪.RTV有機硅密封膠的耐介質性[J].有機硅材料,2002,16(2):4-6.

[2]吳松華,益小蘇,秦蓬波,等.聚硫密封劑在航空煤油中的老化機理[J].航空材料學報,2007,27(6): 79-82．

[3]薛金強,尚丙坤,豐美麗,等.噴氣燃料熱氧化機理及氧化穩(wěn)定添加劑的研究進展[J].化學推進劑與高分子材料,2009,7(1):17-23,27．

Oil resistance performance of aircraft fuel tank sealant

YANG Ya-fei, YU Mei-chao, ZHANG Jian-zheng, WU Song-hua
(Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)

In this paper, the oil (95#gasoline, 3#jet fuel) resistance performances of one-part RTV fluorosilicone sealant and polysulfide sealant were compared. The changes of mechanical properties, adhesive properties, volume and mass after immersing in the above two mediums at 60 ℃for different period (7 d、14 d、21 d) were discussed to investigate the resistance of medium ageing of the sealants. The results showed that the 3#jet fuel had small effects on the aging properties of fluorosilicone sealant and polysulfide sealant; fluorosilicone sealant had better ageing resistance than polysulfide sealant in 95#gasoline.

fluorosilicone sealant; polysulfide sealant; oil resistance performance

TQ436+.6

A

1001-5922（2017）03-0047-03

2016-10-16

楊亞飛（1982-），男，工程師。主要從事航空聚硫密封劑的研究工作。E-mail：yangyafei@yahoo.cn。