橡胶在季戊四醇酯基础油中溶胀规律的理论模型

周少鹏，梁宇翔，尹开吉，唐红金

(1.中国石化 石油化工科学研究院，北京 100083;2.中国石化 润滑油有限公司北京研究院，北京 100085)

高性能润滑油是维持航空发动机正常运行的重要功能材料。目前，酯类油已经成为了航空润滑油的主流产品，而其中符合美国海军航空润滑油MIL-PRF-23699 规范要求的酯类油是多元醇酯[1-4]。因为多元醇酯具有良好的黏温性能、高低温性能、氧化安定性和润滑性。但是，多元醇酯具有极性，会对航空发动机中的橡胶密封件产生不同程度的溶胀作用，从而影响橡胶的力学性能，存在使橡胶密封件失效、造成漏油故障的风险。

目前，已有学者对橡胶在有机溶剂中的溶胀规律进行了研究，并通过相关理论模型对实验结果进行了解释和分析。Seehra等[5]研究发现：同类型溶剂(如芳烃)的摩尔体积(Vm)越大，其越难进入橡胶基体溶胀橡胶；Waal[6]在研究酯类润滑油橡胶相容性时提出非极性参数NPI(Non-polarity index)。酯类油的NPI越大，其对橡胶的溶胀则越弱。

在相容性领域中还有一个重要的参数——溶解度参数(δ)。1950年，Hildebrand[7]首先提出溶解度参数概念：物质内聚能密度的平方根。由于Hildebrand溶解度参数(一维溶解度参数)具有一定的局限性，1967年Hansen提出了三维溶解度参数的概念[8-10]，即将Hildebrand溶解度参数分为更能表现本质的三部分：色散溶解度参数(δd)、极性溶解度参数(δp)和氢键溶解度参数(δh)。李跟宝等[11]研究二甲醚燃料油对3种常用橡胶的溶胀作用时发现：随着橡胶与燃料油一维溶解度参数差值(Δδ)的增大，橡胶溶胀程度明显变小。Liu等[12]在研究多种常用溶剂对氢化丁腈橡胶的溶胀作用时发现：随着橡胶和溶剂的能量差(Ra)的增大，橡胶的溶胀程度逐渐变小。

然而，多元醇酯对橡胶的溶胀规律却一直缺乏有效的理论模型，其中非极性参数(NPI)无法解释同碳数正、异构酯对橡胶溶胀的差异，而一维溶解度参数差值Δδ和能量差Ra很少应用于酯类油对橡胶溶胀作用的相关研究中。

笔者选用自主合成的一系列单酸季戊四醇酯，系统地进行橡胶在季戊四醇酯基础油中溶胀规律的理论研究，首先计算和测定了现有的4种理论模型参数：Vm、NPI、Δδ、Ra，然后实验验证这4种理论参数的符合性，并探索解释和预测橡胶在季戊四醇酯基础油中溶胀趋势的最佳理论模型。

1 实验部分

1.1 原料

实验选用自主合成的5种正构单酸季戊四醇酯，分别为季戊四醇四戊酸酯(PE-nC5)、季戊四醇四己酸酯(PE-nC6)、季戊四醇四庚酸酯(PE-nC7)、季戊四醇四辛酸酯(PE-nC8)和季戊四醇四壬酸酯(PE-nC9)；以及自主合成的4种异构单酸季戊四醇酯，分别为季戊四醇四异戊酸酯(PE-iC5)、季戊四醇四异己酸酯(PE-iC6)、季戊四醇四异辛酸酯(PE-iC8)和季戊四醇四异壬酸酯(PE-iC9)。其主要理化性能见表1，其中PE-iC9常温下为固体，故未测定其理化性能。

表1 单酸季戊四醇酯的理化性能Table 1 Physical and chemical properties of pentaerythritol esters

1)Trace metal：Fe,Ni,Cu,V,Na,Ca,Mg,Pb,Zn,Al,K,Ti,Si,B,Ba,Mn,Mo

本实验所选用的橡胶：西北橡胶塑料研究设计院的标准丁腈橡胶NBR-1，北京航空材料研究院的标准丁腈橡胶NBR-H、标准硅橡胶XG22-70、标准氟橡胶FX-4、标准氟硅橡胶FS6265。

1.2 实验方法

1.2.1 体积变化率的测定

依据FED-STD-791D[13]方法3604来测定橡胶的体积变化率(ΔV)。实验条件依据美国军用标准MIL-PRF-23699G[14]，丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶和氟硅橡胶的浸泡实验条件分别为：在70、204、121、150 ℃的润滑油中浸泡72、72、96、72 h。

首先，在2 mm厚的标准橡胶板上切下3片2.5 cm×5 cm的矩形橡胶片，称其质量，精度到0.1 mg，然后将橡胶片悬挂在蒸馏水中再次称量，精度为0.1 mg，用空气中的质量减去在水中的质量而得到每片橡胶排水的质量，并记录。其次，将橡胶片浸入烧杯中的润滑油，然后将烧杯放入特定温度的烘箱中达到一定的时间。最后，将烧杯从烘箱中移出，测量浸泡后橡胶片的排水量，然后利用公式(1)计算每片矩形橡胶片的体积变化率ΔV，再求3片的平均值。

ΔV=(A-B)/B×100%

(1)

式中：A为浸泡后橡胶的排水质量，g；B为浸泡前橡胶的排水质量，g。

1.2.2 理论模型参数的计算和测定

季戊四醇酯的摩尔体积(Vm)和季戊四醇酯的非极性参数(NPI)的计算公式如式(2)、式(3)所示。

Vm=Mm/ρ

(2)

式(2)中：Vm为物质基团摩尔体积，cm3/mol；Mm为摩尔质量，g/mol；ρ为密度，g/cm3。

NPI=(Tc×M)/(Te×100)

(3)

式(3)中：Tc为总碳原子数；M为相对分子质量；Te为酯基个数。

季戊四醇酯一维溶解度参数(δ)可通过Fedors基团贡献法计算而得，其计算公式如式(4)所示。

(4)

式(4)中：δ为一维溶解度参数，(J/cm3)1/2；Em为物质基团内聚能，J/mol。各基团的Em和Vm可通过文献[15-16]查得。

季戊四醇酯的能量差Ra可通过Hansen基团贡献法计算而得，其计算公式如式(5)～(8)所示。

(5)

(6)

(7)

(8)

式中：δd为色散溶解度参数，(J/cm3)1/2；δp为极性溶解度参数，(J/cm3)1/2；δh为氢键溶解度参数，(J/cm3)1/2；δt为总溶解度参数，(J/cm3)1/2；Fdi为分子中各基团的色散力贡献值，(J·cm3)1/2/mol；Fpi为分子中各基团的极性贡献值，(J·cm3)1/2/mol；Ehi为分子中各基团的氢键贡献值，J/mol；V为分子中各基团的摩尔体积，cm3/mol。各基团的Fdi、Fpi、Ehi和V可通过文献[15,17]查得。

橡胶溶解度参数的计算，采用平衡溶胀法测定橡胶在一系列具有不同溶解度参数值的有机溶剂中的溶胀比，然后将橡胶在每种溶剂中的溶胀比和相应溶剂的三维溶解度参数输入HSP软件(三维溶解度参数模拟软件)，选择合适的参数和模拟程序进行模拟计算，即可得到橡胶的三维溶解度参数值：δd、δp、δh、δt。

季戊四醇酯与橡胶的一维溶解度参数差值Δδ为Fedors基团贡献法算得的季戊四醇酯一维溶解度参数δ与测得的橡胶总溶解度参数δt的差值。

季戊四醇酯与橡胶的能量差Ra的计算公式如式(9)所示。

(9)

2 结果与讨论

2.1 理论模型参数的结果与分析

橡胶在季戊四醇酯基础油中的体积变化主要是由基础油进入橡胶基体溶胀橡胶引起的，而基础油溶胀橡胶的能力受到许多因素影响。其中，季戊四醇酯的Vm反映其进入橡胶基体的位阻大小，理论上，Vm越大，季戊四醇酯对橡胶的溶胀作用则越弱；季戊四醇酯的NPI反映季戊四醇酯非极性的大小，季戊四醇酯NPI越大，其对橡胶的溶胀作用则越弱；Δδ和Ra反映季戊四醇酯与橡胶之间作用力的大小，Δδ和Ra越大，季戊四醇酯与橡胶作用力越小，季戊四醇酯对橡胶的溶胀作用则越弱。

2.1.1 季戊四醇酯基础油的摩尔体积和非极性参数

季戊四醇酯基础油Vm和NPI的计算结果如表2 所示。由表2可见：(1)随着脂肪酸碳链的增长，季戊四醇酯的Vm逐渐增大，且异构酯的Vm大于同碳数正构酯。由此预测：脂肪酸碳链越长，季戊四醇酯对橡胶的溶胀作用则越弱，且异构酯对橡胶的溶胀作用弱于同碳数正构酯。(2)随着脂肪酸碳链的增长，季戊四醇酯的NPI逐渐增大，而同碳数正构酯和异构酯的非极性参数相等。由此仅能预测：脂肪酸碳链越长，季戊四醇酯对橡胶的溶胀作用越弱，而NPI于同碳数正、异构酯对橡胶溶胀的趋势无法做出预测。

表2 季戊四醇酯的摩尔体积和非极性参数Table 2 Molar volume and non-polarity index of pentaerythritol esters

2.1.2 季戊四醇酯基础油与橡胶一维溶解度参数差值和能量差

季戊四醇酯基础油与橡胶的Δδ和Ra结果如表3 所示。由表3可见：(1)随着脂肪酸碳数的增大，季戊四醇酯与丁腈橡胶(NBR-1)、丁腈橡胶(NBR-H)和氟橡胶(FX-4)的Δδ逐渐增大，而与硅橡胶(XG22-70)和氟硅橡胶(FS6265)的Δδ则逐渐减小。由此推测：随着脂肪酸碳数的增大，季戊四醇酯对NBR-1、NBR-H和FX-4的溶胀作用逐渐减弱，而对XG22-70和FS6265的溶胀作用逐渐增强。且异构酯与NBR-1、NBR-H和FX-4的Δδ皆大于同碳数正构酯，而XG22-70和FS6265则正好相反，由此推测：异构酯对NBR-1、NBR-H和FX-4橡胶的溶胀作用皆弱于同碳数正构酯，而硅橡胶和氟硅橡胶则与之相反。(2)随着脂肪酸碳数的增大，季戊四醇酯与NBR-1、NBR-H和FX-4的Ra逐渐增大，而与XG22-70的Ra则逐渐减小，与FS6265的Ra则先减小后增大，由此推测：随着脂肪酸碳数的增大，季戊四醇酯对NBR-1、NBR-H和FX-4橡胶的溶胀作用逐渐减弱，而对XG22-70的溶胀作用逐渐增强，对FS6265的溶胀作用则先增强后减弱。且异构酯与NBR-1和NBR-H的Ra皆大于同碳数正构酯，而FX-4、XG22-70和FS6265橡胶与之相反，由此推测：异构酯对丁腈橡胶的溶胀作用皆弱于同碳数正构酯，而异构酯对FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀作用皆强于同碳数正构酯。

表3 季戊四醇酯与橡胶的溶解度参数差值Table 3 Difference value of solubility parameter between pentaerythritol esters and rubbers

综上所述，Vm、NPI、Δδ和Ra皆可为季戊四醇酯基础油对NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265的溶胀趋势做出预测，但是有些预测之间相互矛盾，所以笔者通过实验验证Vm、NPI、Δδ和Ra的符合性，并探索解释和预测橡胶在多元醇酯基础油中溶胀趋势的最佳理论模型。

2.2 理论参数模型预测结果的可靠性验证

实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265分别在季戊四醇酯基础油中的体积变化率见表4，以此实验数据为基础，对Vm、NPI、Δδ和Ra的预测结果进行验证。

2.2.1 摩尔体积预测结果的可靠性验证

理论上，随着季戊四醇酯摩尔体积Vm的增大，橡胶在季戊四醇酯中的体积变化率ΔV逐渐减小。图1为实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265橡胶在季戊四醇酯中的ΔV与Vm之间的关系。从图1可知：

表4 不同橡胶在季戊四醇酯基础油中的体积变化率(ΔV)Table 4 Volume change rates (ΔV)of different rubbers

图1 橡胶体积变化率(ΔV)与摩尔体积(Vm)的关系Fig.1 Relationship between volume change rates (ΔV)of rubbers and molar volume (Vm)(a)NBR-1；(b)NBR-H；(c)FX-4；(d)XG22-70；(e)FS6265 Normal esters； Isomeric esters

(1)将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系时，随着正构酯Vm的增大，NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的ΔV逐渐变小；随着季戊四醇异构酯Vm的增大，NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的ΔV逐渐变小，而XG22-70橡胶的ΔV逐渐变大。故Vm可有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的溶胀趋势，但对于XG22-70橡胶，Vm只能有效预测和解释正构酯对其的溶胀趋势，而无法预测和解释异构酯对其的溶胀趋势。

(2)5种橡胶的正构酯曲线和异构酯曲线皆无法合并为一条趋势一致的曲线，尤其是图1(d)和图1(e)中正构酯和异构酯的Vm相近的情况下，橡胶的溶胀程度存在巨大的差异。故Vm无法将正构酯与异构酯视为同一体系，无法同时有效地统一解释正构酯和异构酯对橡胶的溶胀趋势。

(3)异构酯的Vm皆大于同碳数正构酯，而图1中，异构酯对NBR-1和NBR-H橡胶的溶胀作用皆弱于同碳数正构酯，异构酯对FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀作用皆强于同碳数正构酯。因此，对于NBR-1和NBR-H橡胶，Vm可有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对橡胶溶胀的差异；对于FX-4、XG22-70和FS6265橡胶，Vm则无法有效预测和解释该差异。

2.2.2 非极性参数预测结果的可靠性验证

理论上，随着季戊四醇酯非极性参数NPI的增大，橡胶在季戊四醇酯中的体积变化率ΔV逐渐减小。图2为实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265橡胶在季戊四醇酯中的ΔV与NPI之间的关系。从图2可知：(1)将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系时，NPI可有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4 和FS6265橡胶的溶胀趋势，但NPI仅可有效预测和解释正构酯对XG22-70橡胶的溶胀趋势，而无法预测和解释异构酯对其的溶胀趋势。(2)NPI无法将正构酯与异构酯视为同一体系，无法同时有效地统一解释正构酯和异构酯对橡胶的溶胀趋势。(3)同碳数正构酯和异构酯的NPI相等，而同碳数正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265的溶胀趋势皆存在明显差异，故NPI无法就同碳数正构酯和异构酯对橡胶溶胀的差异做出有效的预测和解释。

2.2.3 一维溶解度参数差值预测结果的可靠性验证

理论上，随着季戊四醇酯与橡胶的一维溶解度参数差值Δδ的增大，橡胶的体积变化率ΔV逐渐减小。图3为实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265在季戊四醇酯中的ΔV与Δδ之间的关系。从图3可知：(1)将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系时，Δδ可有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H和FX-4橡胶的的溶胀趋势，但无法有效预测和解释单独正构酯和异构酯对XG22-70和FS6265橡胶的溶胀趋势。(2)Δδ无法将正构酯与异构酯视为同一体系，无法同时有效地统一解释正构酯和异构酯对橡胶的溶胀趋势。

由表3可知，异构酯与NBR-1、NBR-H和FX-4 3种橡胶的Δδ皆大于同碳数正构酯，而XG22-70和FS6265橡胶则正好相反。而图3中，异构酯对NBR-1和NBR-H橡胶的溶胀作用皆弱于同碳数正构酯；异构酯对FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀作用皆强于同碳数正构酯。因此，对于NBR-1、NBR-H、XG22-70和FS6265橡胶，Δδ可有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对其溶胀的差异；而对于FX-4橡胶，Δδ则无法有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对其溶胀的差异。

2.2.4 能量差预测结果的可靠性验证

理论上，随着季戊四醇酯与橡胶的能量差Ra的增大，橡胶的体积变化率ΔV逐渐减小。图4为实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265在季戊四醇酯中的ΔV与Ra之间的关系。从图4可知：(1)将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系时，Ra可有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H和FX-4橡胶的的溶胀趋势，但无法有效预测和解释单独正构酯和异构酯对XG22-70和FS6265橡胶的溶胀趋势。(2)对于FX-4橡胶，Ra可将正构酯曲线和异构酯曲线合并为一条趋势一致的曲线，可将正构酯与异构酯视为同一体系，同时有效地统一解释正构酯和异构酯对其溶胀趋势；但Ra无法同时有效地统一解释正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀趋势。

由表3中可知，异构酯与NBR-1和NBR-H的Ra皆大于同碳数正构酯，而FX-4、XG22-70和FS6265 3种橡胶与之相反。而图4中，异构酯对NBR-1和NBR-H橡胶的溶胀作用皆弱于同碳数正构酯；异构酯对FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀作用皆强于同碳数正构酯。因此，对于NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265橡胶，Ra皆可有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对其溶胀的差异。

综上所述，将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系，用Vm、NPI、Δδ和Ra解释和预测单独正构酯和异构酯对橡胶的溶胀作用趋势时，若Vm、NPI、Δδ和Ra的预测结果都相同，则实验结果与预测相符，如NBR-1、NBR-H、FX-4橡胶；若Vm、NPI、Δδ和Ra的预测结果存在部分相互矛盾，则实验结果明显与预测不相符，如XG22-70和FS6265橡胶。

Vm、NPI、和Δδ皆无法将正构酯与异构酯视为同一体系，无法同时统一解释正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265橡胶的溶胀趋势；同样，Ra无法同时有效地统一解释正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、XG22-70 和FS6265橡胶的溶胀趋势，但Ra可同时有效地统一解释正构酯和异构酯对FX-4橡胶的溶胀趋势。

图2 橡胶体积变化率(ΔV)与非极性参数(NPI)的关系Fig.2 Relationship between volume change rates (ΔV)of rubbers and non-polarity index (NPI)(a)NBR-1；(b)NBR-H；(c)FX-4；(d)XG22-70；(e)FS6265 Normal esters； Isomeric esters

图3 橡胶体积变化率(ΔV)与一维溶解度参数差值(Δδ)的关系Fig.3 Relationship between volume change rates (ΔV)of rubbers and difference value of one-dimensional solubility parameter (Δδ)(a)NBR-1；(b)NBR-H；(c)FX-4；(d)XG22-70；(e)FS6265 Normal esters； Isomeric esters

对于NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265，Ra可有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对每种橡胶溶胀的差异；Vm和Δδ仅可有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对某些橡胶溶胀的差异；而NPI无法有效预测和解释同碳数正构酯和异构酯对任何一种橡胶溶胀的差异。

2.3 新理论模型参数的提出与验证

通过上述研究可知，Vm、NPI、Δδ和Ra在预测和解释季戊四醇酯对橡胶的溶胀趋势方面具有一定的局限性，分析认为出现局限性的原因是：季戊四醇酯对橡胶的溶胀作用是受多种因素同时影响，而Vm、NPI、Δδ和Ra都未能包含影响溶胀作用的所有因素。其中Vm反映季戊四醇酯进入橡胶基体的空间位阻；NPI反映季戊四醇酯的极性大小；而Δδ和Ra皆反映季戊四醇酯与橡胶之间的作用力大小，而高聚物体系多采用更能体现作用力本质的Ra，且Ra包含了对极性的考察；所以Vm和Ra两参数可同时包括影响季戊四醇酯对橡胶溶胀作用的绝大部分因素。因此，笔者提出一个新的理论模型参数——抗溶胀参数(ΔAS)。

图4 橡胶体积变化率(ΔV)与能量差(Ra)的关系Fig.4 Relationship between volume change rates (ΔV)of rubbers and energy difference (Ra)(a)NBR-1；(b)NBR-H；(c)FX-4；(d)XG22-70；(e)FS6265 Normal esters； Isomeric esters

ΔAS=a·Vm+b·Ra

(10)

式(10)中：a表示Vm对ΔAS的贡献大小，Vm反映基础油进入橡胶基体的空间位阻，不同橡胶的孔径大小及均一性不同，故a值不同；b表示Ra对ΔAS的贡献大小，不同橡胶与同种基础油之间的Ra本身就有差别，故b肯定也有所不同。

将通过实验测得的溶胀数据进行线型回归，NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265 这5种橡胶的线性回归公式依次如式(11)、(12)、(13)、(14)和(15)所示。

ΔAS=0.086×Vm+11.744×Ra

(11)

ΔAS=0.068×Vm+13.458×Ra

(12)

ΔAS=0.002×Vm+28.358×Ra

(13)

ΔAS=0.211×Vm+38.024×Ra

(14)

ΔAS=0.048×Vm+37.438×Ra

(15)

由公式(11)～(15)求得不同橡胶的抗溶胀参数，如表5所示。

表5 季戊四醇酯与各橡胶之间的抗溶胀参数(ΔAS)Table 5 Anti-swelling parameters (ΔAS)between pentaerythritol esters and rubbers

理论上，季戊四醇酯和橡胶之间的抗溶胀参数ΔAS越大，橡胶在季戊四醇酯中的体积变化率ΔV越小。图5为实验测得的NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265在季戊四醇酯中的ΔV与ΔAS之间的关系。从图5可知：

(1)NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的ΔV与ΔAS的关系曲线相类似，将季戊四醇酯分为正构酯和异构酯2个体系时，随着单独正构酯和异构酯ΔAS的增大，4种橡胶的ΔV皆逐渐减小；将正构酯和异构酯作为1个体系时，随着ΔAS的增大，4种橡胶的ΔV皆逐渐减小，将正构酯和异构酯数据点统一得出图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(e)中的趋势线。因此，ΔAS不仅可以有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的溶胀趋势，而且可将正构酯与异构酯视为同一体系，同时有效地统一解释正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的溶胀趋势。这正好弥补了Vm、NPI、Δδ和Ra的不足。

图5 橡胶体积变化率(ΔV)与抗溶胀参数(ΔAS)的关系Fig.5 Relationship between volume change rates (ΔV)of rubber and anti-swelling parameter (ΔAS)(a)NBR-1;(b)NBR-H;(c)FX-4;(d)XG22-70;(e)FS6265 Normal esters； Isomeric esters

(2)XG22-70橡胶的ΔV与ΔAS的线型相关性较弱(见图5(d))，但是随着ΔAS的增大，XG22-70橡胶ΔV总体呈减小趋势，尤其是异构酯的ΔAS皆小于正构酯；异构酯对XG22-70橡胶的溶胀作用整体强于正构酯，这说明ΔAS在预测和解释季戊四醇酯对XG22-70橡胶的溶胀趋势尽管有些不足，但是总体而言，ΔAS在预测和解释XG22-70橡胶体积变化率的趋势性方面明显优于Vm、NPI、Δδ和Ra。

3 结 论

(1)季戊四醇酯的摩尔体积Vm和非极性参数NPI，以及季戊四醇酯与橡胶之间的一维溶解度参数差值Δδ和能量差Ra均可解释单独正构酯或异构酯对一些橡胶的溶胀趋势，但是均无法将正构酯与异构酯视为同一体系，无法同时统一解释正异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4、XG22-70和FS6265的溶胀作用规律。此外，除Ra外，Vm、NPI、Δδ皆无法解释同碳数正、异构酯对不同橡胶的溶胀差异。

(2)笔者提出的抗溶胀参数ΔAS不仅可以有效预测和解释单独正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的溶胀趋势，而且可将正构酯与异构酯视为同一体系，同时有效地统一解释正构酯和异构酯对NBR-1、NBR-H、FX-4和FS6265橡胶的溶胀趋势。此外，ΔAS在预测和解释XG22-70 橡胶在季戊四醇酯中的溶胀趋势方面明显优于Vm、NPI、Δδ和Ra。因此，ΔAS弥补和修正了Vm、NPI、Δδ和Ra的不足，ΔAS是预测和解释季戊四醇酯对橡胶溶胀趋势的更适合的理论模型参数。