矿物油是橡胶加工中常用的增塑剂（橡胶填充油）。按照烃类组成的不同，可以分为石蜡基、环烷基和芳香基三种。传统上，橡胶制品生产商倾向于将芳烃油（即芳香基油）用于NR/SBR等极性较强的胶种，将石蜡基油用于EPDM/IIR等极性较弱胶种。芳烃油价格低廉，从纯技术角度考虑，通常使用效果良好。但是，随着毒性和环境影响等方面的因素日益受到人们的关注，以及随着炼油工艺水平的提高，芳烃油的使用和供应受到越来越多的限制。试验证明，同样具有良好相容性能，对环境友好的环烷基油成为最佳的替代物之一。

本文将揭晓尼纳斯特种环烷油在极性和非极性橡胶制品中的应用，可以提高橡胶制品的强度和耐寒等特性。

尼纳斯石油公司总部设在瑞典，成立于1928年，世界上最大的高级沥青和环烷基油生产和供应商。其在环烷基油的橡胶加工应用方面作了大量深入的研究和对比工作。试验结果表明，尼纳斯公司的环烷基油品不仅可以完全取代芳烃油用于极性橡胶的加工，同时，也可以用于EPDM等非极性橡胶的加工而不影响其最终性能。

一、橡胶制品绿色环保的发展对橡胶填充油的要求

1、随着全球对芳烃油的限制，环烷油逐渐取代芳烃油在橡胶制品中的应用

尽管从纯技术角度考虑，芳烃油效果仍然良好，但是，由于环境保护和健康因素的原因，在世界范围内，这类橡胶增塑剂的使用已经受到严格的控制。欧美等西方发达国家纷纷出台了针对富含多环芳烃的芳烃油及其制品的限令，如欧盟REACH法规对橡胶油及轮胎中的PCA和8种PAHs制定了明显限量；美国的环境保护署(USEPA)和德国的ZEK01-08相关文件分别对16种PAHs定了限量。这股“环保风”已影响到世界上的其他地区，日本早在2008年年底已全面实现了其国内橡胶油的环保化，随后韩国也实施针对芳烃油的限令。

2、尼纳斯的重度加氢工艺保证环烷油满足reach等环保要求

炼油厂采用传统的老三套工艺生产润滑油基础油。在溶剂精制过程中，芳烃作为一种副产品，它供应充足而且可以以相对较低的价格出售。但是，随着加氢工艺的普遍采用，溶剂精制工序逐渐减少或者废止，势必造成芳烃油的供应大幅度减少。

尼纳斯自从1988年就投资开发加氢处理工艺，其哈姆工厂是世界上最大的环烷特种油制造基地。

加氢处理工艺示意图：

尼纳斯在加氢工艺的基础上采取的精制工艺：

二 、尼纳斯环烷油在橡胶中的应用

1、尼纳斯环烷基油在天然橡胶、丁苯橡胶等极性弹性体中的应用

芳烃油之所以在极性橡胶配方中使用，关键在于芳香烃本身具有很高的极性，根据“相似相容”的原则，对同样具有较强极性的天然橡胶和丁苯橡胶也具有较好的相容性。环烷烃结构虽然在极性方面比芳香烃略有不足，但是比石蜡基油品却又高出很多，可以作为丁苯橡胶，天然橡胶，异戊二烯橡胶以及顺丁橡胶的增塑剂。尼纳斯公司和独立实验室合作，比较了两种丁苯橡胶配方，一种含有芳烃油，另一种以尼纳斯环烷基油Nytex820作为增塑剂。对照配方仅仅作了增塑剂的互换，而没有针对环烷基油进行任何优化。试验结果如下：

由试验结果可见，采用不同增塑剂的橡胶制品其机械性能几乎相同。在含有芳烃油的橡胶配方中，硫化程度稍低一些，这是因为芳烃油中含有相当多的硫原子，这些硫原子在硫化反应过程中，可以起到促进剂的作用。在真正采用环烷基油作为增塑剂的橡胶配方中，可以进行适当的配方优化，譬如，调整硫化剂的添加方法来提高胶料的硫化程度。

2、尼纳斯环烷基油在EPDM等非极性橡胶中的应用

人们曾经对EPDM等非极性橡胶中将环烷基油用作增塑剂表示怀疑，原因在于，较旧型号精炼程度较低的环烷基油所含的杂质可能扰乱使用过氧化物的硫化过程。然而，现在经过严格加氢工艺，优质环烷基油已经不再含有这类物质，从而消除了不利影响。

试验结果还表明，把环烷基油用在过氧化物硫化的EPDM橡胶中，可以取得极高的机械性能。当然，在这种应用情况下，选择合适的环烷基油也非常重要。芳烃含量越低，对提高胶料的交联程度越有利。在试验中选用了尼纳斯精练程度最高的工业级白油，它是符合美国食品与药品监督局(FDA)C级的Nyflex223。试验结果如下表：

文章来源：《特种铸造及有色合金》 网址: http://www.tzzzjyshjzz.cn/zonghexinwen/2021/0418/594.html