橡胶基本知识

橡胶基本知识
橡胶,同塑料、纤维并称为三⼤合成材料,是唯⼀具有⾼度伸缩性与极好弹性的⾼分⼦材料。橡胶的最⼤特征⾸先是弹性模量⾮常⼩,⽽伸长率很⾼。其次是它具有相当好的耐透⽓性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性,能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀;耐寒可低到-60℃⾄-80℃,耐热可⾼到+180℃⾄+350℃。橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形,因为滞后损失⼩。橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进⾏并⽤、共混、复合,由此进⾏改性,以得到良好的综合性能。
橡胶的这些基本性能,是它成为⼯业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。
第⼀章橡胶的种类、特性和⽤途
在全世界,橡胶(包括塑料改性的弹性体)的种类已超过100种。如果按牌号估算,实际上已超过1000种。
⼀:橡胶的分类
1.按原材料来源与⽅法
橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两⼤类。其中天然橡胶的消耗量占1/3,合成橡胶的消耗量占2/3。
2.按橡胶的外观形态
橡胶可分为固态橡胶(⼜称⼲胶)、乳状橡胶(简称乳胶)、液体橡胶和粉末橡胶四⼤类。
3.根据橡胶的性能和⽤途
除天然橡胶外,合成橡胶可分为通⽤合成橡胶、半通⽤合成橡胶、专⽤合成橡胶和特种合成橡胶。
4.根据橡胶的物理形态
橡胶可分为硬胶和软胶,⽣胶和混炼胶等。
根据橡胶种类及交联形式,在⼯业使⽤上,橡胶⼜可按如下分类。
⼀类按耐热及耐油等功能分为:普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候⽼化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。
另⼀类按橡胶的软硬程度划分为:⼀般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。具体分类⽅法见表⼀蒸汽回收机
表⼀橡胶的分类
分类名称分类说明
1按橡
胶的来源分类1天然
橡胶
它是采集橡胶树或橡胶草等含胶植物
中的胶汁,经过区杂质、凝聚、液
压、⼲燥等加⼯步骤⽽制成的,其主
要化学组成成分是不饱和的橡胶烃。
2合成
橡胶它是从⽯油、天然⽓或煤和⽯灰⽯以及农副产品中(现在主要是从⽯油化⼯产品中)提炼某些低分⼦的不饱和烃做原料,制成“单体”物质,然后经过复杂的化学反应⽽获得的⼈⼯合成的⾼分⼦聚合物,故有⼈造橡胶之称。合成橡胶的种类很多,现在已经⼯业化⽣产的有:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、丁丙橡胶、氯磺化聚⼄烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯醚橡胶、以及聚硫橡胶等。
2根据橡
胶的性能和1通⽤橡胶
它是指产量⼤、应⽤⼴、在使⽤上⼀
般⽆特殊性能要求的通⽤橡胶⽽⾔。
主要有:天然橡胶、丁苯橡胶、丁晴
封包过滤器橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡
胶、丁基橡胶等7⼤品种。
途分类2特种橡胶
它是指⽤于特殊⽤途中,如:耐油、
耐酸碱、耐⾼温、耐低温、耐辐射等
橡胶⽽⾔。主要有:⼄丙橡胶、氯磺
化聚⼄烯橡胶、氯化聚⼄烯橡胶、丙
烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、
氟橡胶、氯醚橡胶、聚硫橡胶等
3根据橡胶的
物理形态分类1⽣橡胶
简称⽣胶,是指由天然采集、提炼或
⼈⼯合成、未加配合剂⽽制成的原始
胶料,为较硬的⼤块。⽣胶是⼀种不
饱和的橡胶烃,未经配合的⽣胶性能
较差,不能直接使⽤。
2软橡胶是指在⽣胶中加⼊各种配合剂,经过塑炼、混炼、硫化等加⼯过程⽽制成为具有⾼弹性、⾼强度和其他实⽤性能的橡胶产品。⼀般所谓的橡胶就是这种软橡胶。根据各种⼯业制品的需要,软橡胶可⽤不同性能的天然或合成⽣橡胶,加⼊各种不同⽐率的配合剂,就可以制成不同硬度和具有特殊性能的橡胶制品。
3硬橡胶⼜称硬质橡胶,它与软橡胶的不同之处是含有⼤量硫磺(25%~50%)的⽣胶经过硫化⽽制成的硬质制品。这种橡胶具有较⾼的硬度和强度,优良的电⽓绝缘性以及对某些酸、碱和溶剂的⾼度稳定性。⼴泛⽤于制作电绝缘制品和耐化学腐蚀制品。
4混它是指在⽣胶中加⼊各种配合剂,经过炼胶机的混合作⽤后,使其具有所需要
4混炼胶它是指在⽣胶中加⼊各种配合剂,经过炼胶机的混合作⽤后,使其具有所需要物理机械性能的半成品,俗称胶料。通常均作为商品出售,购买者可直接⽤它加⼯、硫化压制成所需要的橡胶制品,不需要再配制胶料,混炼胶有不同的品种和牌号。
5再⽣胶再⽣胶是以废轮胎和其他废旧橡胶制品为原料,经过⼀定的加⼯过程⽽制成的具有⼀定塑性的循环可利⽤橡胶。它是橡胶⼯业中的主要原料之⼀,可以部分地代替⽣胶,节约⽣胶。
⼆:常⽤橡胶的品种、特性和⽤途
常⽤橡胶的品种、特性和⽤途见表⼆
表⼆常⽤橡胶的品种、特性和⽤途
橡胶品种
(简写符
号)
化学组成性能特点主要⽤途
1.天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异
戊⼆烯)为主,
含少量蛋⽩质、
⽔分、树脂酸、
糖类和⽆机盐
等。
弹性⼤,定伸强度⾼,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性
和耐旱性良好,加⼯性佳,易于其它材料粘合,在综合性
能⽅⾯优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易⽼化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能⼒
低;耐热性不⾼。使⽤温度范围:约-60℃~+80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电
线电缆的绝缘层和护套以及其他通
⽤制品。特别适⽤于制造扭振消除
器、发动机减震器、机器⽀座、橡
胶-⾦属悬挂元件、膜⽚、模压制
品。
2.丁苯
橡胶(SBR)丁⼆烯和苯⼄烯
的共聚体。
性能接近天然橡胶,是⽬前产量最⼤的通⽤合成橡胶,其
特点是耐磨性、耐⽼化和耐热性超过天然橡胶,质地也较
天然橡胶均匀。缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能
较差;加⼯性能差,特别是⾃粘性差、⽣胶强度低。使⽤
温度范围:约-50℃~+100℃。
主要⽤以代替天然橡胶制作轮胎、
胶板、胶管、胶鞋及其他通⽤制
品。
3.顺丁橡胶(BR)是由丁⼆烯聚合
⽽成的顺式结构
橡胶。
优点是:弹性与耐磨性优良,耐⽼化性好,耐低温性优
异,在动态负荷下发热量⼩,易于⾦属粘合。缺点是强度
较低,抗撕裂性差,加⼯性能与⾃粘性差。使⽤温度范
围:约-60℃~+100℃。
⼀般多和天然橡胶或丁苯橡胶并
⽤,主要制作轮胎胎⾯、运输带和
特殊耐寒制品。
4.异戊橡胶(IR)是由异戊⼆烯单
体聚合⽽成的⼀
种顺式结构橡
胶。
化学组成、⽴体结构与天然橡胶相似,性能也⾮常接近天
然橡胶,故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的⼤部
分优点,耐⽼化由于天然橡胶,弹性和强⼒⽐天然橡胶稍
低,加⼯性能差,成本较⾼。使⽤温度范围:约-50℃~
+100℃
可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、
胶管、胶带以及其他通⽤制品。
5.氯丁橡胶(CR)是由氯
丁⼆烯
做单体
乳液聚
合⽽成
的聚合
体。
这种橡胶分⼦中含有氯原⼦,所以与其他通⽤橡胶相⽐:它具有优良
的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着⽕后能⾃熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱
以及耐⽼化、⽓密性好等优点;其物理机械性能也⽐天然橡胶好,故
可⽤作通⽤橡胶,也可⽤作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差,⽐重
较⼤、相对成本⾼,电绝缘性不好,加⼯时易粘滚、易焦烧及易粘
模。此外,⽣胶稳定性差,不易保存。使⽤温度范围:约-45℃~+
100℃。
主要⽤于制造要求抗臭氧、耐⽼
化性⾼的电缆护套及各种防护
套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀
的胶管、胶带和化⼯衬⾥;耐燃
的地下采矿⽤橡胶制品,以及各
种模压制品、密封圈、垫、粘结
剂等。
是异丁
烯和少最⼤特点是⽓密性好,耐臭氧、耐⽼化性能好,耐热性较⾼,长期⼯
6.丁基橡胶(IIR)烯和少
量异戊
⼆烯或
丁⼆烯
的共聚
体。
最⼤特点是⽓密性好,耐臭氧、耐⽼化性能好,耐热性较⾼,长期⼯
作温度可在130℃以下;能耐⽆机强酸(如硫酸、硝酸等)和⼀般有
机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也⾮常好。缺点是弹性差,
加⼯性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使⽤温度范围:约-
40℃~+120℃。
主要⽤作内胎、⽔胎、⽓球、电
线电缆绝缘层、化⼯设备衬⾥及
防震制品、耐热运输带、耐热⽼
化的胶布制品。
7.丁晴橡胶(NBR)丁⼆烯
和丙烯
晴的共
聚体。
特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好,仅次于聚硫橡胶、丙烯酸
酯和氟橡胶,⽽优于其他通⽤橡胶。耐热性好,⽓密性、耐磨及耐⽔
性等均较好,粘结⼒强。缺点是耐寒及耐臭氧性较差,强⼒及弹性较
低,耐酸性差,电绝缘性不好,耐极性溶剂性能也较差。使⽤温度范
围:约-30℃~+100℃。
主要⽤于制造各种耐油制品,如
支撑架胶管、密封制品等。
8.氢化丁晴橡胶
(HNBR)丁⼆烯和丙
烯晴的共聚
体。
它是通过全部或部分氢化NBR的丁⼆烯中的双键⽽得到的。其特点
是机械强度和耐磨性⾼,⽤过氧化物交联时耐热性⽐NBR好,其他
性能与丁晴橡胶⼀样。缺点是价格较⾼。使⽤温度范围:约-30℃
~+150℃。
主要⽤于耐油、耐⾼温
的密封制品。
9.⼄丙橡胶(EPM\EPDM)⼄烯和丙烯
的共聚体,
⼀般分为⼆
元⼄丙橡胶
铅封螺丝和三元⼄丙
橡胶。
特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐⽼化性优异,居通⽤橡胶
之⾸。电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好,耐酸碱,⽐重⼩,可
进⾏⾼填充配合。耐热可达150℃,耐极性溶剂-酮、酯等,但不
耐脂肪烃和芳⾹烃,其他物理机械性能略次于天然橡胶⽽优于丁苯
橡胶。缺点是⾃粘性和互粘性很差,不易粘合。使⽤温度范围:约
-50℃~+150℃。
主要⽤作化⼯设备衬
⾥、电线电缆包⽪、蒸
汽胶管、耐热运输带、
汽车⽤橡胶制品及其他
⼯业制品。
10.硅橡胶(Q)为主链含有
硅、氧原⼦
的特种橡
胶,其中起
主要作⽤的
是硅元素。
其主要特点是既耐⾼温(最⾼300℃)⼜耐低温(最低-
100℃),是⽬前最好扥艾寒、耐⾼温橡胶;同时电绝缘性优良,
对热氧化和臭氧的稳定性很⾼,化学惰性⼤。缺点是机械强度较
低,耐油、耐溶剂和耐酸碱性差,较难硫化,价格较贵。使⽤温
度:-60℃~+200℃。
主要⽤于制作耐⾼低温
制品(胶管、密封件
等)、耐⾼温电线电缆
绝缘层,由于其⽆毒⽆
味,还⽤于⾷品及医疗
⼯业。
11.氟橡胶(FPM)是由含氟单
体共聚⽽成
的有机弹性
体。
其特点耐温⾼可达300℃,耐酸碱,耐油性是耐油橡胶中最好的,
抗辐射、耐⾼真空性能好;电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、
耐臭氧、耐⼤⽓⽼化性均优良。缺点是加⼯性差,价格昂贵耐寒性
差,弹性透⽓性较低。使⽤温度范围:-20℃~+200℃。
主要⽤于国防⼯业制造
飞机、⽕箭上的耐真
空、耐⾼温、耐化学腐
蚀的密封材料、胶管或
其他零件及汽车⼯业。
12.聚氨酯橡胶(AU\EU)有聚酯(或
聚醚)与⼆
异氰酸酯类
化合物聚合
⽽成的弹性
体。
其特点是耐磨性好,在各种橡胶中是最好的;强度⾼、弹性好、耐
油性优良。耐臭氧、耐⽼化、⽓密性等也优异。缺点是耐温性能较
差,耐⽔和耐碱性差,耐芳⾹烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性
较差。使⽤温度范围:约-30℃~+80℃。
制作轮胎紧挨由零件、
垫圈、防震制品,以及
耐磨、⾼强度和耐油的
橡胶制品。
13.丙烯酸酯橡胶
(ACM\AEM)它是丙烯酸
数控转塔冲床模具⼄酯或丙烯
酸丁酯的聚
合物。
其特点是兼有良好的耐热、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加剂的润
滑油中性能稳定。同时耐⽼化、耐氧和臭氧、耐紫外线、⽓密性优
良。缺点是耐寒性差,不耐⽔,不耐蒸汽及有机和⽆机酸、碱。在甲
醇、⼄⼆醇、酮酯等⽔溶性溶液内膨胀严重。同时弹性和耐磨性差,
电绝缘性差,加⼯性能较差。使⽤温度范围:约-25℃~+150℃。
可⽤于制造耐油、
耐热、耐⽼化的制
品,如密封件、胶
管、化⼯衬⾥等。
14.氯磺化聚⼄烯橡胶(CSM)它是聚⼄烯
经氯化和磺
化处理后,
所得到具有
弹性的聚合
耐臭氧紧挨⽼化优良,耐候性优于其它橡胶。阻燃、耐热、耐溶剂性
及耐⼤多数化学药品和耐酸碱性能较好。电绝缘性尚可,耐磨性与丁
苯橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差,加⼯性能不好。使⽤温度范围:
约-20℃~+120℃。
可⽤作臭氧发⽣器
上的密封材料,制
造耐油密封件、电
线电缆包⽪以及耐
油橡胶制品和化⼯
(CSM)弹性的聚合
物。约-20℃~+120℃。油橡胶制品和化⼯
衬⾥。
15.氯醚橡胶(CO\ECO)由环氧氯丙
烷均聚或由
环氧氯丙烷
与环氧⼄烷
共聚⽽成的
聚合物。
特点是耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐碱、耐⽔、耐⽼化性能极好,耐臭
氧性、耐候性紧挨热性、⽓密性⾼。缺点是强⼒较低、弹性较差、电
绝缘性不良。使⽤温度范围:约-40℃~+140℃。
可⽤作胶管、密封
件、薄膜和容器衬
⾥、油箱、胶辊,
制造油封、⽔封
等。
16.氯化聚⼄烯橡胶
(CM或CPE)是聚⼄烯通
过氯取代反
应制成的具
有弹性的聚
合物。
性能与氯磺化聚⼄烯橡胶接近,其特点是流动性好,容易加⼯;有优
良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性,耐热、耐酸碱、耐油性良好。
缺点是弹性差、压缩变形较⼤,电绝缘性较低。使⽤温度范围:约-
20℃~+120℃。
电线电缆护套、胶
管、胶带、胶辊化
⼯衬⾥等。
第⼆章橡胶⼯业制品的种类
橡胶⼯业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。主要包括以下⼏类。
⼀:橡胶密封制品
橡胶密封制品包括O型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件(油封)、复合密封、异形断⾯橡胶密封件、制动⽪碗⽪圈、汽车制动⽓室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套(罩)、⽪膜、⽔封制品、吸⽔膨胀橡胶、桥⾯橡胶伸缩缝等。
⼆:橡胶减震制品
橡胶减震制品包括橡胶减震器、橡胶⽓弹簧、橡胶弹性联轴节、可屈挠橡胶接头、橡胶护舷、汽车⽤橡胶减震器、⽕车机车⽤橡胶减震器、橡胶轨枕垫、桥梁橡胶⽀座等。
三:硬质橡胶
四:橡胶海绵制品
五:胶板与防⽔卷材
六:胶辊
七:纺织⽤橡胶制品
⼋:印刷⼯业⽤橡胶制品
九:橡胶衬⾥
⼗:橡胶电绝缘制品
⼗⼀:软⽊橡胶
第三章橡胶的性能及测定

本文发布于:2024-09-21 16:34:31,感谢您对本站的认可!

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