密封胶的化学去除技术研究

曾腊梅

（长沙航空职业技术学院，湖南 长沙410124）

在航空维修过程中，当需要对飞机机翼、油箱、起落架舱门及其他许多表面部位进行检查和维修时，往往需要先去除原有的密封胶。采用传统的去除方法存在如工效低、费时、昂贵，施工质量一致性差等问题，还有可能导致机体金属的疲劳损伤[1]。某些工具还会对密封剂下的结构表面造成损伤，如采用机械打磨，就有可能损伤飞机铝质结构和合金钢结构的表面保护膜，造成结构件的腐蚀，从而降低飞机结构件的强度。其他潜在的不良影响还包括：部件受到外力作用后产生了残余应力，打磨引起的局部高温，引起结构件的组织改变和热应力的产生，都会对飞机的使用造成安全隐患。长久以来，飞机维修行业一直在寻找一种更高效、安全的解决方案。

1 密封胶清洗剂配方的研究

密封胶混合物是一种合成橡胶材料，在涂抹时要保持液态，之后通过化学变化转变成为具有一定弹性的固体物质[2]。密封胶按组成成分，分为聚硫化物和有机硅树脂两类。聚硫化物密封胶，耐高温性能较差，用在对温度要求不高的区域；有机硅树脂密封胶一般用于有特定要求的工作区域中，如高温区等。按配制的类型，分为单料和双料密封胶（含固化剂和基料两种材料）。

1.1 密封胶的性能

采用的密封胶有XJ-33和XJ-56，其性能如下：

1.1.1 XJ-33

XJ-33胶黏剂是以改性环氧树脂为基体，自制改性胺为固化剂组成的双组份胶接点焊结构胶粘剂，它具有室温固化、高温使用、有好的流动填缝能力，良好的耐阳极氧化性能和高的胶接强度，180℃老化800h后，其强度保持率为78.6%等特点[3]。同时，它还可作多种金属材料和非金属材料的结构受力零件的胶接。其使用温度从-60℃～+175℃。

其物理机械性能指标如表1所示。

表1 XJ-33物理机械性能指标

1.1.2 XJ-56

室温硫化氟硅橡胶液态密封垫系以液体氟硅橡胶为基的双组份的液态密封垫。具有很好的耐高温、耐喷气燃料、耐滑油、耐水、耐压，耐老化性能与填隙性能，对钢、铜、铝、镁及其合金无腐蚀。适用于航天、航空等部门的产品密封，以防喷气燃料、滑油、水、气体等介质泄漏，其使用工作温度在-60℃～+250℃。性能符合俄罗斯ВГФ-2室温硫化氟硅橡胶密封剂（ТУ38-103-58-70）要求。

其物理机械性能指标如表2所示。

表2 XJ-56物理机械性能指标

1.1.3 密封胶的配置

配制密封胶时，首先按照A:B为4:1的比例在电子秤上准确称量,然后将A、B两组分充分搅拌直至混合物呈现均匀、颜色统一的状态，注意搅拌时不要混入气泡。如果看到斑点或条纹，说明没有充分混合，这样会影响固化性和使用效果。在室温下涂抹在大小相等、表面干净、光滑的金属试片上，常温下固化放置24h。

1.2 密封胶清洗剂配方的研究

通过将涂有密封胶的金属试片放入装有各种化学试剂的容器中，观察其脱落情况，仅仅将其浸泡在化学溶剂中达不到预期的结果，采用水浴加热的方法，使其在一定的温度范围内浸泡。选取几种清洗剂，分别加入一定量的清洗剂，每种清洗剂中都加入一块涂有XJ-33密封胶的金属试片。加热4个小时，实验温度为40-60℃，观察试验现象并记录结果。把实验效果较好的清洗剂筛选出来，进行混合型的实验，中间都加入醋酸丁酯和石蜡，实验时间同样也为4个小时，观察试验现象并记录结果。经过多次试验筛选，选用以下有机溶剂为密封胶清洗剂，其基本理化性质如表3所示。

表3 清洗剂基本理化性质

在试验过程中，选择大量有机溶剂进行试验，最后筛选出以上有机溶剂分别进行试验，如表4所示。

表4 单一型清洗剂

将以上能溶胀密封胶的清洗剂挑选出来，进行清洗剂的配方实验。配方如表5所示。

表5 清洗剂配方

2 密封胶去除工艺

在确定了密封胶清洗剂配方以后，对密封胶去除工艺进行了大量的实验工作，进行固化温度、去除温度、去除时间等工艺过程多方面考察，确定了密封胶去除的工艺，其工艺流程简图如图1所示。

图1 密封胶去除工艺流程简图

3 研究结果分析

分别取以上清洗剂配方进行研究，在40-60℃温度下加热4个小时，观察试验现象并记录试验结果。试验结果如表6所示。

表6 清洗剂配方研究结果

从研究结果可以得到如下结论：

1）加入清洗剂可以去除XJ-33或XJ- 56密封胶。

2）混合型清洗剂配方去除密封胶的效果比单一型清洗剂去除密封胶的效果更好。

4 密封胶清洗剂配方的确定

在配方的确定过程中，查阅了大量的文献资料，采用有机溶剂苯系和酮类为主溶剂较好，故选择丙酮、甲乙酮、环己酮、3-甲基-2-丁酮、4－甲基－2－戊酮、甲苯和醋酸丁酯进行单一型清洗剂进行研究，从环保、去除方法及效果考虑，进行多个配方进行试验，最后确定配方8、9、10进行试验，从试验结果来看，采用3-甲基-2-丁酮、醋酸丁酯和石蜡，密封胶有溶胀现象，轻微变软，不能完全脱落；采用甲基异丁酮、醋酸丁酯和石蜡，密封胶颜色变黄，变脆，不能完全脱落；而采用甲基异丁酮、醋酸丁酯和石蜡，可以达到去除效果。故采用甲基异丁酮、醋酸丁酯和石蜡为清洗剂配方。

5 密封胶的化学去除技术应用前景

飞机发动机机闸与附件安装面采用XJ33或XJ-56密封胶防漏，飞机修理厂在修理中通常用刀片等工具从结合面上铲除，既费时费力又不能完全清除干净，而且还可能会因不当操作伤及产品基体。采用能溶解或溶胀XJ33或XJ-56的清洗剂，可提高工效，同时保证产品质量。

采用能溶解或溶胀密封胶的清洗剂，将其稍微加热后喷洒在飞机发动机机闸与附件安装面上，或者将飞机发动机机闸与附件安装面浸泡在清洗剂中，能较快地去除密封胶或将密封胶溶胀剥除，不仅为工厂解决技术难题，同时可在飞机维修厂推广应用，攻克飞机维修中遇到的难题，为空军维修节省人力、物力，具有良好的经济效益与社会效益。此外它还可以作为高效清洗剂，用于精密部件表面的除油去污处理[4]。

采用此项技术也存在一定的局限性，采用化学去除技术可能会造成职业健康及环境保护方面的影响，而且化学溶剂需要时间与原有的密封胶相互作用，延长了飞机的维修时间。利用高压喷枪将化学溶剂喷到相应的机体部位，使其与密封胶相互作用使之软化、溶胀，并最终从基体脱落下来。以进一步提高维修技术水平，不断提高维修效率，节省维修人力、物力和财力，避免维修过程中带来的毁损。

[1] 周建平.去除密封胶的新产品[J].航空维修与工程，2004，（4）：30-31.

[2] 肖风亮. 新型氟弹性体在航空密封领域内的应用进展(下)[J]. 世界橡胶工业，2007，34（10）:7-8.

[3] 李冬红,李红春,高卫光, 等. 环保型硬丁腈橡胶在航空密封材料中的应用研究[J].上海化工，2017，42（1）：22-24.

[4] 陈至锐. 碳密封材料在航空航天领域的应用［J］. 中国高新区，2017，（20）：19-22.