橡膠基礎(chǔ)知識(shí) 橡膠行業(yè)基本學(xué)習(xí)材料資料知識(shí)

1、橡膠基礎(chǔ)知識(shí)1 概述高分子材料主要分為塑料，橡膠，纖維三部分。橡膠是一種有機(jī)高分子彈性化合物。分子量一般在幾十萬以上，有的甚至達(dá)到一百萬左右，它的特性就是高彈性，在外力作用下橡膠很容易發(fā)生變形，除去外力后又很快恢復(fù)到原來的形狀，這一特性是其他材料所不具備的，也是橡膠區(qū)別于其他材料的主要標(biāo)志。除此之外，橡膠還具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，有減震、吸震的能力，以及極高的可撓性、耐磨性、不透水和不透氣等優(yōu)良性能。某些特種合成橡膠還具有耐油、耐化學(xué)品腐蝕、耐熱、耐寒、耐燃、耐老化、耐輻射等特點(diǎn)。由于這些優(yōu)異的性能，使橡膠廣泛應(yīng)用于日常生活中，如軟管，橡膠珠，密封條，橡膠墊等。汽車工業(yè)上，在底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、燃

2、油供給、冷卻以及制動(dòng)變速等系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。其主要應(yīng)用在汽車輪胎、膠管、膠帶、密封制品（包括o型圈、油封和各類襯墊）、密封條、減震器、皮碗、皮膜、防塵罩等。由于其特有的高彈性能，橡膠在汽車上的應(yīng)用往往是其它材料無法替代的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車用橡膠零部件有100多個(gè)，約占整車重量的4%6%，這些橡膠制品都擔(dān)負(fù)著重要的作用，對(duì)整車的質(zhì)量和性能及汽車的安全行駛具有至關(guān)重要的影響。2.橡膠的分類橡膠按原材料分為天然橡膠和合成橡膠，根據(jù)性能和用途分為通用橡膠和特種橡膠，根據(jù)橡膠的物理狀態(tài)分為硬膠和軟膠，生膠和熟膠等。2.1天然橡膠天然橡膠是由人工栽培的三葉橡膠樹分泌的乳汁，經(jīng)凝固、加工而制得，其主要成分為

3、聚異戊二烯：天然橡膠中聚異戊二烯含量在90%以上，此外還含有少量的蛋白質(zhì)、脂及酸、糖分及灰分。天然橡膠按制造工藝和外形的不同，分為煙片膠（以新鮮膠乳為原料，經(jīng)過凝固、壓片、熏煙等一系列工藝加工制成表面帶有菱形花紋的棕黃色膠片）、縐片膠（與煙片膠制做工藝相似，但干燥時(shí)不熏煙直接熱空氣干燥）、顆粒膠和乳膠等。但市場上以煙片膠和顆粒膠為主。全世界天然橡膠的產(chǎn)地主要集中在泰國、印尼、馬來西亞、中國、印度、斯里蘭卡等少數(shù)亞洲國家和尼日利亞等少數(shù)非洲國家，我國產(chǎn)地則主要分布在海南、云南、廣東、廣西和福建等地區(qū)。其中，海南、云南的天然橡膠總產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的60%和35%。天然橡膠因其具有很強(qiáng)的彈性和良好

4、的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、抗拉和耐磨等特點(diǎn)，廣泛地運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、運(yùn)輸、機(jī)械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和日常生活等方面，如交通運(yùn)輸上用的輪胎；工業(yè)上用的運(yùn)輸帶、傳動(dòng)帶、各種密封圈；醫(yī)用的手套、輸血管；日常生活中所用的膠鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡膠為主要原料制造的，國防上使用的飛機(jī)、大炮、坦克，甚至尖端科技領(lǐng)域里的火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等都需要大量的橡膠零部件。輪胎的用量要占天然橡膠使用量的一半以上。2.2合成橡膠合成橡膠的生產(chǎn)工藝大致可分為單體的合成和精制、聚合過程以及橡膠后處理三部分。合成橡膠的基本原料是單體，精制常用的方法有精餾、洗滌、干燥等。聚合過程是單體在引發(fā)劑和催

5、化劑作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚合物的過程。有時(shí)用一個(gè)聚合設(shè)備，有時(shí)多個(gè)串聯(lián)使用。合成橡膠的聚合工藝主要應(yīng)用乳液聚合法和溶液聚合法兩種。目前，采用乳液聚合的有丁苯橡膠、異戊橡膠、丁丙橡膠、丁基橡膠等。后處理是使聚合反應(yīng)后的物料（膠乳或膠液），經(jīng)脫除未反應(yīng)單體、凝聚、脫水、干燥和包裝等步驟，最后制得成品橡膠的過程。乳液聚合的凝聚工藝主要采用加電解質(zhì)或高分子凝聚劑，破壞乳液使膠粒析出。溶液聚合的凝聚工藝以熱水凝析為主。凝聚后析出的膠粒，含有大量的水，需脫水、干燥。按照用途將合成橡膠分為通用合成橡膠和特種合成橡膠。2.2.1通用合成橡膠（general purpose synthetic rubber）

6、丁苯橡膠（sbr，styrene-butadiene rubber），丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中通常苯乙烯含量為23.5wt%，多采用低溫乳液聚合得到，現(xiàn)已有溶聚丁苯；其分子結(jié)構(gòu)如下：順丁橡膠（br，butadiene rubber），順丁橡膠是由丁二烯聚合而成的順式結(jié)構(gòu)橡膠，全名叫順式1，4-聚丁二烯橡膠，分為高順式/中順式/低順式：聚異戊二烯橡膠（ir，polyisoprene rubber），以異戊二烯為單體聚合而成的順式結(jié)構(gòu)橡膠，化學(xué)組成、立體結(jié)構(gòu)、性能等與天然橡膠非常的接近，又稱為合成的天然橡膠。丁基橡膠（iir，ciir，biir，isobutene-isoprene

7、rubber），是異丁烯和少量的異戊二烯或丁二烯的共聚體，異戊二烯含量為1-3wt%。乙丙橡膠（epr, epdm，ethylene-propylene-(diene)-polymethylene），是乙烯和丙烯的共聚體，一般分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠兩種，其中丙烯含量為40-60wt%，二烯約2-5wt%，常見的非共軛二烯有enb，dcpd，hd。2.2.2特種合成橡膠（special purpose synthetic rubber）氯丁橡膠（cr，neoprene，chloroprene rubber），是由氯丁二烯作為單體、乳液聚合而成的聚合體。丁腈橡膠（nbr，acrylonit

8、rile-butadiene (nitrile) rubber），是丁二烯和丙烯腈的共聚體，丙烯腈含量為18-50wt%。氯磺化聚乙烯（csm，hypalon，chloro-sulphonated polyethylene rubber），是用氯和二氧化硫處理聚乙烯后再經(jīng)過硫化制成的橡膠，cl 含量為25-43wt%，最常見為37wt%；s：1-1.4wt%。氯化聚乙烯（cpe，chlorinated polyethylene），cl：25-43wt%，常見為37wt%。有的書寫成cm 或者 cpf，稱其為乙烯、氯乙烯和二氯乙烯的三元聚合體。氟橡膠（fkm，fluorocarbon rubbe

9、r），是含氟單體共聚而成的有機(jī)彈性體，常見為f-26，偏氟乙烯-全氟丙烯的共聚物。有的書把氟橡膠寫成fpm。硅橡膠（q，silicone rubber），為主鏈含有硅、氧原子的特種橡膠，其中起作用的是硅元素。分為乙烯基（0.1-0.2wt%）/苯基（5-30wt%）/甲基硅橡膠。有的書把硅橡膠簡寫成si。丙烯酸酯橡膠（acr，acrylic rubber），丙烯酸乙酯/丙烯酸丁酯共聚物，有的書寫成ar，由丙烯酸酯與丙烯腈乳液共聚而成，也有寫成acm。3橡膠的性能3.1橡膠的分子結(jié)構(gòu)橡膠的分子結(jié)構(gòu)具有如下特性：其分子由重復(fù)單元（鏈節(jié)）構(gòu)成的長鏈分子。分子鏈柔軟其鏈段有高度的活動(dòng)性，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

10、（tg）低于室溫；其分子間的吸引力（范德華力）較小，在常態(tài)（無應(yīng)力）下是非晶態(tài)，分子彼此間易于相對(duì)運(yùn)動(dòng)；其分子之間有一些部位可以通過化學(xué)交聯(lián)或由物理纏結(jié)相連接，形成三維網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，以限制整個(gè)大分子鏈的大幅度的活動(dòng)性。從微觀上看，組成橡膠的長鏈分子的原子和鏈段由于熱振動(dòng)而處于不斷運(yùn)動(dòng)中，使整個(gè)分子呈現(xiàn)極不規(guī)則的無規(guī)線團(tuán)形狀，分子兩末端距離大大小于伸直的長度。一塊未拉伸的橡膠象是一團(tuán)卷曲的線狀分子的纏結(jié)物。橡膠在不受外力作用時(shí)，未變形狀態(tài)熵值最大。當(dāng)橡膠受拉伸時(shí)，其分子在拉伸方向上以不同程度排列成行。為保持此定向排列需對(duì)其作功，因此橡膠是抵制受伸張的。當(dāng)外力除去時(shí)，橡膠將收縮回到熵值最大的狀態(tài)。

11、故橡膠的彈性主要是源于體系中熵的變化的“熵彈性”。3.2橡膠的性能3.2.1橡膠的應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)應(yīng)力應(yīng)變曲線是一種伸長結(jié)晶橡膠的典型曲線，其主要組分是由于體系變得有序而引起的熵變。隨著分子被漸漸拉直，使得分子鏈上支鏈的隔離作用消失，分子間吸引力變得顯著起來，從而有助于抵抗進(jìn)一步的變形，所以橡膠在被充分拉伸時(shí)會(huì)呈現(xiàn)較高的抗張強(qiáng)度。橡膠在恒應(yīng)變下的應(yīng)力是溫度的函數(shù)。隨溫度的升高橡膠的應(yīng)力將成比例地增大。橡膠的應(yīng)力對(duì)溫度的這種依賴稱為焦耳效應(yīng)，它可以說明金屬彈性和橡膠彈性間的根本差別。在金屬中，每個(gè)原子都被原子間力保持在嚴(yán)格的晶格中，使金屬變形所做的功是用來改變?cè)娱g的距離，引起內(nèi)能的變化。因而其彈性

12、稱為“能彈性”，其彈性變形的范圍比橡膠中主要由于體系中熵的變化而產(chǎn)生的“熵彈性”的變化范圍要小得多。在一般的使用范圍內(nèi),橡膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是非線性的,因此橡膠的彈性行為不能簡單地以楊氏模量來確定。3.2.2橡膠的變形與溫度、變形速度和時(shí)間的關(guān)系橡膠分子的變形運(yùn)動(dòng)不可能在瞬時(shí)完成，因?yàn)榉肿娱g的吸引力必須由原子的振動(dòng)能來克服，如果溫度降低時(shí)，這些振動(dòng)變得較不活潑，不能使分子間吸引力迅速破壞，因而變形緩慢。在很低溫度下，振動(dòng)能不足以克服吸引力，橡膠則會(huì)變成堅(jiān)硬的固體。如果溫度一定而變形的速度增大，也可產(chǎn)生與降低溫度相同的效果。在變形速度極高的情況下，橡膠分子沒有時(shí)間進(jìn)行重排，則會(huì)表現(xiàn)為堅(jiān)硬的固體。

13、橡膠材料在應(yīng)力作用下分子鏈會(huì)緩慢的被破壞，產(chǎn)生“蠕變”，即變形逐漸增大。當(dāng)變形力除去后，這種蠕變便形成小的不可逆變形、稱為“永久變形”。3.2.3橡膠的熱性能導(dǎo)熱性：橡膠是熱的不良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)在厚度為 25 毫米時(shí)約為 2.26.28 瓦/米 20k。是優(yōu)異的隔熱材料，如果將橡膠做成微孔或海綿狀態(tài)，其隔熱效果會(huì)進(jìn)一步提高，使導(dǎo)熱系數(shù)下降至 0.42.0 瓦。任何橡膠制件在使用中，都可能會(huì)因滯后損失產(chǎn)生熱量，因此應(yīng)注意散熱。熱膨脹：由于橡膠分子鏈間有較大的自由體積，當(dāng)溫度升高時(shí)其鏈段的內(nèi)旋轉(zhuǎn)變易，會(huì)使其體積變大。橡膠的線膨脹系數(shù)約是鋼的 20 倍。這在橡膠制品的硫化模型設(shè)計(jì)中必須加以考慮，因

14、為橡膠成品的線性尺寸會(huì)比模型小 1.23.5%。對(duì)于同一種橡膠，膠料的硬度和生膠含量對(duì)膠料的收縮率也有較大的影響，收縮率與硬度成反比，與含膠率成正比。各種橡膠在理論上的收縮率的大小順序?yàn)椋悍鹉z硅橡膠丁基橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠丁苯橡膠天然橡膠橡膠制品在低溫使用時(shí)應(yīng)特別注意體積收縮的影響，例如油封會(huì)因收縮而產(chǎn)生泄漏，橡膠與金屬粘合的制品會(huì)因收縮產(chǎn)生過度的應(yīng)力而導(dǎo)致早期損壞。3.2.4橡膠的電性能通用橡膠是優(yōu)異的電絕緣體，天然橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠和丁苯橡膠都有很好的介電性能，所以在絕緣電纜等方面得到廣泛應(yīng)用。丁腈橡膠和氯丁橡膠，因其分子中存在極性原子或原子基團(tuán)，其介電性能則較差。在另一方面，在橡

15、膠中配入導(dǎo)電炭黑或金屬粉末等導(dǎo)電填料，會(huì)使它有足夠的導(dǎo)電性來分散靜電荷，或者甚至成為導(dǎo)電體。3.2.5橡膠的氣體透過性橡膠的氣體透過率是氣體在橡膠中的溶解度與擴(kuò)散度的乘積。氣體的溶解度隨橡膠的溶解度參數(shù)增加而下降，氣體在橡膠中的擴(kuò)散速度取決于橡膠分子中側(cè)鏈基團(tuán)的多少。氣體在各種橡膠中的透過速度有很大的不同，在橡膠中氣透性較低的是聚醚橡膠和丁基橡膠，丁基橡膠氣透性只有天然膠的 1/20。而硅橡膠的氣透性最大。橡膠的氣透性隨溫度的升高而迅速上升，對(duì)于使用炭黑作填料的制品來說，其品種和填充量對(duì)氣透性能影響不大。但軟化劑的用量大小對(duì)硫化膠的氣透性能影響很大，對(duì)氣透性能要求較高的橡膠制品，軟化劑的用量盡

16、可能減少為好。3.2.6橡膠的可燃性大多數(shù)橡膠具有程度不同的可燃性。而分子中含有鹵素的橡膠如氯丁橡膠、氟橡膠等，則具有一定的阻燃性。因此，含有氯原子的氯丁膠和氯磺化聚乙烯在移開外部火焰后，既便燃燒也是困難的，而氟橡膠則完全是自行滅火的。在膠料中配入阻燃劑（例如磷酸鹽或含鹵素物質(zhì)）可提高其阻燃性。3.3橡膠的主要性能及測(cè)試技術(shù)橡膠的性能主要有以下一些指標(biāo)：邵氏a硬度 密度 拉伸強(qiáng)度斷裂伸長率 熱空氣老化 壓縮永久變形 脆性溫度 回彈性 耐臭氧 撕裂強(qiáng)度 耐磨性能 耐液體試驗(yàn) 耐油漆性等。橡膠的測(cè)試方法很多，如gb、iso、din等。根據(jù)塑料的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展方向是以iso標(biāo)準(zhǔn)為主，可能橡膠也是以iso

17、標(biāo)準(zhǔn)為主，但是這并沒有什么關(guān)系，就橡膠而言，不像塑料那樣特別地強(qiáng)調(diào)試樣或者實(shí)驗(yàn)方法的問題。就我們公司的標(biāo)準(zhǔn)而言，其測(cè)試方法以國標(biāo)為主（gb標(biāo)準(zhǔn)），din標(biāo)準(zhǔn)（德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）用得不是很多，而且一般情況下和gb、iso標(biāo)準(zhǔn)通用。所以，這里以gb標(biāo)準(zhǔn)為主，參考iso標(biāo)準(zhǔn)。3.3.1密度測(cè)試硫化橡膠的密度是指在一定溫度下單位體積的硫化橡膠的質(zhì)量，以mg/m3為單位。密度對(duì)于橡膠來說不是一個(gè)很重要的指標(biāo)參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 53391，等效 iso 2781-1998。gb標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)試原理就是阿基米德定理，試樣的密度試樣在空氣中的質(zhì)量/（試樣在空氣中的質(zhì)量試樣在水中的質(zhì)量）*蒸餾水的密度測(cè)試方法a：無孔隙

18、的硫化橡膠試樣的測(cè)試方法。測(cè)試方法b：適用于有孔隙的硫化橡膠。試樣為片狀硫化橡膠，其質(zhì)量不少于2.5g，內(nèi)部質(zhì)量控制試驗(yàn)的試樣質(zhì)量不少于1g，試樣不應(yīng)有氣泡、裂縫、雜質(zhì)且表面光滑。3.3.2硬度測(cè)試橡膠硬度主要是用硫化橡膠邵氏a硬度試驗(yàn)方法。在規(guī)定壓力作用下,一定形狀的物體抗壓入的阻力。表示橡膠抵抗外來壓力侵入的能力，各種橡膠都需要一定的硬度，不同制品有不同的要求。橡膠邵氏a硬度測(cè)試試驗(yàn)國標(biāo)為 gb/t 53192，參照iso 76191986。在邵氏a硬度測(cè)試時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：硬度計(jì)的測(cè)量范圍在2090之間，如果超過范圍，應(yīng)更換表頭。讀數(shù)時(shí)間：1s（也有些規(guī)定讀數(shù)時(shí)間是15s）。試樣厚度不小

19、于6mm，如果試樣厚度不夠，可以多層疊合，但不能超過三層。測(cè)量面的尺寸應(yīng)能夠滿足下一條。試樣的每一點(diǎn)只能測(cè)試一次。測(cè)量點(diǎn)間距不小于6mm，與試樣邊緣的距離均不小于12mm。3.3.3拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)主要包括拉伸強(qiáng)度，斷裂強(qiáng)度，扯斷伸長率，定伸應(yīng)力，定應(yīng)力伸長率，屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力，屈服點(diǎn)伸長率，扯斷永久變形。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 52892、iso/dis 371990在拉伸試驗(yàn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：試樣的類型。試樣有啞鈴型試樣（如表3-1）和環(huán)狀試樣。表3-1 啞鈴型拉伸試樣1型2型3型4型總長（最短）l115753550端頭寬度we25112.51.06.00.58.50.5狹小平行部分長ln33225

20、112.00.516.01.0狹小平行部分寬w4.00.12.00.14.00.1過度邊外徑ro1418.00.53.00.17.50.5過度邊內(nèi)徑ri25212.51.03.00.110.00.5初始標(biāo)距25.00.520.00.510.00.510.00.5試樣厚度mm2.00.22.00.21.00.22.00.2在產(chǎn)品上截取時(shí)，其厚度可以不一致，但不同厚度之間的結(jié)果不可比。環(huán)狀試樣為44.60.2mm，內(nèi)徑36.6mm。厚度4.00.2mm。試樣制備方法環(huán)狀試樣可用沖壓一次或二次沖切，也可以用旋轉(zhuǎn)法在模壓膠片上裁切。此外，還可以直接用模制備方法制備。實(shí)驗(yàn)條件1、2型試驗(yàn)拉伸速度為500

21、50mm/min。 3. 4型試驗(yàn)拉伸速度為20020mm/min。環(huán)狀試樣拉伸速度為50050mm/min。3.3.4熱空氣老化橡膠長期在日光、熱、氧、臭氧、大氣等的作用下，所產(chǎn)生的物理力學(xué)性能劣化的現(xiàn)象稱為老化，老化的原因是由于橡膠分子被氧化的連鎖反應(yīng)，光熱能加速這種反應(yīng)。老化系數(shù)是將橡膠進(jìn)行老化，用老化后和老化前的物理力學(xué)性能的比值來表示。熱空氣老化試驗(yàn)是為了檢測(cè)橡膠在一定溫度下人工老化后的硬度、拉伸輕度、斷裂伸長率等物理性能的變化情況。標(biāo)準(zhǔn)：gb 351283、iso 188。熱空氣老化是要注意以下幾點(diǎn)：老化箱型號(hào)。老化試驗(yàn)溫度，時(shí)間及周期。老化溫度可以選擇50、70、100、120、

22、150、200、300、等。老化時(shí)間可選為24、48、72、72、96、144h或更長時(shí)間。試樣類型。試驗(yàn)采取拉伸試樣的啞鈴型試樣。數(shù)量最少十個(gè)，五個(gè)老化前測(cè)試，五個(gè)老化后測(cè)試。3.3.5壓縮永久變形壓縮永久變形對(duì)運(yùn)動(dòng)件是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)，比如橡膠吊環(huán)、橡膠襯套等，而且壓縮比、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)時(shí)間都是比較重要的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：gb 775991、iso/r815在壓縮永久變形試驗(yàn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：試樣的類型a型：試樣直徑290.5mm，高12.50.5mm的圓柱體。b型：試樣直徑130.5mm，高6.30.5mm的圓柱體。試樣可以從薄膠片上裁取圓片后疊合。疊合試樣不超過三層。兩種試樣試驗(yàn)結(jié)果不一致，得

23、到的測(cè)試結(jié)果不可相互比較。測(cè)量橡膠壓縮永久變形最好采用a試樣，使用大尺寸試樣可以獲得精度較高的數(shù)據(jù)。試樣從成品中取得時(shí)最好采用b試樣，并且盡可能在成品的中部取樣。試樣的制備方法1.模壓法制備試樣，硫化溫度，硫化時(shí)間。2.裁刀制備試樣。試驗(yàn)條件表3-2高溫或低溫試驗(yàn)溫度高溫（）低溫（）40101551-101701-251851-4011001-5511252-7011502-8011752-1001200222522502壓縮率，試驗(yàn)溫度，時(shí)間，液體名稱：壓縮率可選用50%，20%和10%三種。試驗(yàn)溫度：室溫下試驗(yàn)溫度為232下進(jìn)行。其他溫度見表3-2。試驗(yàn)時(shí)間有：24-26h，72-74h，

24、168-170h或168h的倍數(shù)。做耐液體試驗(yàn)時(shí)，要指明液體的類型。冷卻時(shí)間和停放時(shí)間。冷卻時(shí)間一般為30120min，停放時(shí)間為30min。3.3.6脆性溫度一定條件下，試樣受沖擊產(chǎn)生破壞時(shí)的最高溫度。它是衡量橡膠耐寒性的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。橡膠的脆性溫度和耐低溫性能有很強(qiáng)的聯(lián)系，但是并沒有完整的一致性，脆性溫度也不代表制品工作溫度的下限，因?yàn)閷?shí)際使用條件可能與試驗(yàn)條件不一樣。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 168294。脆性溫度國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t 168294。脆性溫度試驗(yàn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：試樣規(guī)格。試樣的長為25.00.5mm、寬為6.00.5mm，厚為2.00.3mm。使用的傳熱介質(zhì)和制冷劑。常用的傳熱介質(zhì)有

25、工業(yè)乙醇，還有丙酮、硅氧烷液體等。制冷劑有干冰和液氮。試樣冷卻時(shí)間為3.0min。沖擊器應(yīng)在半秒鐘內(nèi)沖擊樣塊。3.3.7回彈性回彈性是衡量橡膠彈性的重要指標(biāo)，它是用擺錘在一定高度的高度沖擊橡膠，彈回的高度與原來的高度的比值，其值越大，表明橡膠的彈性越好。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 168191、iso 46621986。回彈性試驗(yàn)時(shí)要注意以下幾項(xiàng)：樣塊尺寸及試驗(yàn)規(guī)范：樣塊為圓柱，厚度為12.50.5mm，直徑為290.5mm，如果從成品上直接切取試樣，而達(dá)不到要求時(shí)，可以用幾層疊起測(cè)量，但最多不得超過3層，每層必須平行、光滑。在硫化和試樣過程中盡可能完全避免光照。如果試樣經(jīng)過打磨，在打磨和試驗(yàn)之間的間隔不

26、應(yīng)超過72h。3.3.8耐臭氧臭氧老化試驗(yàn)的目的是研究橡膠在臭氧作用下的老化規(guī)律，快速鑒定硫化橡膠的耐臭氧老化性能，評(píng)價(jià)抗臭氧老化劑的防護(hù)作用，或?yàn)樘岣呦鹉z制品的使用壽命提供依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)：gb 776287、iso 1431/11980。在耐臭氧老化試驗(yàn)中，要注意以下幾點(diǎn)：試樣規(guī)格。試樣有矩形試樣和啞鈴型試樣。矩形試樣規(guī)格為：長度70100mm（有效長度應(yīng)大于40mm）寬度100.5mm，厚度2.00.2mm。若作斷裂試驗(yàn)，也可采用寬度為50.1mm，厚度0.50.05或10.1mm的矩形試樣。啞鈴型試驗(yàn)規(guī)格：gb528-82 中規(guī)定的拉伸試樣規(guī)格1型或2型試樣。試驗(yàn)條件（包括臭氧濃度，溫度，伸

27、長率等）臭氧濃度有255，505，10010，20020，50050或1000100等。對(duì)通用的硫化橡膠一般采用505pphm，對(duì)較耐老化的硫化橡膠宜采用較高的臭氧濃度。最適宜的試驗(yàn)溫度應(yīng)為402，也可以根據(jù)使用環(huán)境或設(shè)備的控溫條件采用其他試驗(yàn)溫度（如302或232），但不應(yīng)高于60。不同的結(jié)果之間不可相互比較。通入臭氧空氣的流速平均不少于8mm/s，最宜在12-16 mm/s之間?；蚝粞蹩諝獾牧髁棵糠昼姷闹脫Q量以占箱體容積的3/4為宜。伸長率有（%）51，101，152，202，302，402，502，602，802 。 如果僅用一種伸長率，一般采用20%。評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法用出裂時(shí)間來表示；

28、用斷裂時(shí)間來表示；用龜裂時(shí)間來表示3.3.9 撕裂強(qiáng)度橡膠制品在使用時(shí)，如果出現(xiàn)裂口，會(huì)越撕越大直至報(bào)廢，所以抗撕裂強(qiáng)度是橡膠的的一項(xiàng)很重要的力學(xué)性能指標(biāo)。撕裂強(qiáng)度依賴與試樣形狀，拉伸速度，試驗(yàn)溫度來和硫化橡膠的壓延效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 52991、iso 341979。在撕裂試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：試樣規(guī)格。褲形試樣：100mm10mm2mm，割口深度沿長度方向405mm。直角形狀試樣，割口或不割口。要求割口的試樣，割口在試樣內(nèi)角頂點(diǎn)，深度為1.00.2mm。新月型試樣，割口在凹邊中心處，深度為1.00.2mm。拉伸速度褲形試樣的拉伸速度為10010mm/min直角試樣和新月型試樣的拉伸速度

29、為50050mm/min。制備方法試樣從2.00.2mm的模壓樣品上截取。3.3.10 耐磨性能（阿克隆磨耗機(jī)）在規(guī)定的接觸壓力下和給定的面積上，測(cè)定試樣在一定級(jí)別的砂布上進(jìn)行摩擦而產(chǎn)生的磨耗量。表示材料的耐磨損性能，對(duì)于運(yùn)動(dòng)件其指標(biāo)尤為重要。標(biāo)準(zhǔn)gb 986788，iso 46491985。耐磨性試驗(yàn)要注意以下幾個(gè)方面：試樣規(guī)格160.2mm（6-10）mm。試樣的制備可以用旋轉(zhuǎn)刀從硫化膠上截取。也可以用模型直接硫化成圓柱型試樣。試驗(yàn)條件試驗(yàn)的垂直壓緊力：100.2n，也可以用50.1n。耐磨耗國家標(biāo)準(zhǔn)還有g(shù)b 1689-82。用此方法做耐磨性試驗(yàn)時(shí)要注意：試樣規(guī)格：（d+h）+0-5mm，

30、寬12.70.2mm，厚3.20.2mm。（d為膠輪直徑，h為試樣厚度，為圓周率。膠輪直徑一般67-68mm。膠輪直徑為6768mm，厚為12.70.2mm，硬度為7580度（邵氏a），中心孔直徑應(yīng)符合轉(zhuǎn)軸的直徑3.3.11 耐液體試驗(yàn)此試驗(yàn)主要考察液體溶液的對(duì)橡膠材料的影響。一般有1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)標(biāo)準(zhǔn)汽油，定點(diǎn)的商品油，其他配制成的混合試樣液體。標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 169092和iso 18171985。耐液體試驗(yàn)要注意以下幾點(diǎn)：浸泡溫度和浸泡時(shí)間浸泡溫度有：-701，-551，-401，-251，-101，01，202，232，272。401，551，701，851，1001，1202，125

31、2，1502，1752，2002，2252，2502。浸泡試驗(yàn)周期：220.25h， 480.5和，72-73h，96-97h，1202，7d2，7d的倍數(shù)2h。耐液體試驗(yàn)的一般檢測(cè)項(xiàng)目：體積質(zhì)量變化的測(cè)定試樣規(guī)格：25mm25mm2mm，如果從制品中取樣，試樣體積1-3cm3，厚度大于2.2mm的，處理到2.00.2mm。尺寸變化的測(cè)定 長度、寬度和厚度的測(cè)定：試樣規(guī)格：50mm25mm2mm，若已知壓延方向，沿壓延方向截取。若從制品上截取，可包括1.8mm的試樣，厚度大于2.2mm的，處理到2.00.2mm。表面積變化的測(cè)定：試樣規(guī)格8mm8mm2mm抽出可溶物質(zhì)的測(cè)定試樣規(guī)格：25mm2

32、5mm2mm，如果從制品中取樣，試樣體積1-3cm3，厚度大于2.2mm的，處理到2.00.2mm。試樣浸泡后物理性能的測(cè)定（拉伸性能，硬度）浸泡并干燥后物理性能的測(cè)定（拉伸性能，硬度）試樣僅一個(gè)表面與試驗(yàn)液體接觸的試驗(yàn)試樣規(guī)格：60mm的圓片。3.3.12其他檢測(cè)性能耐油漆性能，耐腐蝕性能等也是橡膠材料重要的檢測(cè)項(xiàng)目。常見橡膠的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用見表3-3，常用橡膠的各種性能見表3-4。3.4常用橡膠的性能表3-3 常見橡膠的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用橡膠名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)常用部件天然橡膠（nr）是一種結(jié)晶性橡膠，自補(bǔ)強(qiáng)度很大，經(jīng)炭黑補(bǔ)強(qiáng)后，機(jī)械強(qiáng)度性能較好，耐寒，耐曲撓，透氣性好、多次形變生熱少，隔振性亦好，耐堿性

33、好。但是不耐濃硫酸。天然橡膠在非極性溶劑中膨脹，耐油、耐溶劑都較差。輪胎，傳動(dòng)帶，輸水膠管、輸氣軟管和機(jī)械防震零件。三元乙丙橡膠（epdm）抗臭氧性，耐天候性和耐老化性能優(yōu)異，居通用橡膠之首。電絕緣性、沖擊彈性很好，耐酸堿，密度小，可進(jìn)行高填充配合。硫化時(shí)間很慢，難于同其他橡膠并用，它的自粘性和互粘性很差，不易粘合，給加工帶來很大的困難。輪胎胎側(cè)，內(nèi)胎，汽車門窗密封條、橡膠管、風(fēng)扇帶、耐熱傳輸帶、各種膠布、高低壓電線電纜、電氣絕緣零件等。丁腈橡膠（nbr）具有優(yōu)良的耐油性，僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠。丁腈橡膠的耐熱性優(yōu)于天然橡膠，丁苯橡膠。其氣密性及耐水性較好。但是它不耐臭氧，且不適

34、宜做絕緣材料。油封，o形圈等耐油密封件，輸油管和耐油性膠板等丁苯橡膠（sbr）價(jià)格便宜，常作為天然橡膠的并用材料，性能和天然橡膠相似，在光、熱和氧的綜合作用下，耐老化性能優(yōu)于天然橡膠耐臭氧性比天然橡膠差，抗拉、伸長、抗撕裂及耐油性等都不如天然橡膠輪胎、機(jī)械隔振墊、密封墊片、電絕緣制品、運(yùn)輸帶、膠管和海綿制品表3-3 常用橡膠的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用（續(xù)表）橡膠名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)常用部件丙烯酸酯橡膠（acm）耐高溫氧化性和耐油性極好，在硫、磷、氯添加劑的潤滑油中性能穩(wěn)定。耐臭氧，氣密性和耐曲撓性優(yōu)良但是耐寒性差，不耐水，不耐蒸氣及有機(jī)、無機(jī)酸和堿。在甲醇、乙二醇、酮、酯等水溶性溶液內(nèi)嚴(yán)重膨脹。工作溫度高，丁腈橡膠不能滿足要求，而使用硅，氟橡膠成本又太高的場合，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封，變速箱及主轉(zhuǎn)動(dòng)油封，聚氨基甲酸酯橡膠（pur）分為混煉型、澆注型、熱塑性三類，通性是：拉伸強(qiáng)度高，伸長率大、彈性好、硬度范圍寬、抗撕裂強(qiáng)度高、耐磨、耐熱、耐低溫、耐老化、耐臭氧及耐油，聚氨酯硫化膠的介電性能相當(dāng)于天然橡膠，氣