常見橡膠材料及性能

常見橡膠材料及性能

減振橡膠制品對橡膠材料的要求硫化基本原理及膠料主要性能項(xiàng)點(diǎn)常見橡膠材料及其特性配方設(shè)計(jì)介紹橡膠材料的概念主要內(nèi)容2一、橡膠材料的概念3什么是橡膠？橡膠是一種材料，它在大的形變下能迅速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性（硫化）。ASTMD1566定義：橡膠的起源:

由熱帶美洲天然的哭淚樹的乳液曬干凝固而成。4橡膠材料的特點(diǎn)：1.高彈性：彈性模量低，伸長變形大，有可恢復(fù)的變形,并能在很寬的溫度（-50～150℃）范圍內(nèi)保持彈性。2.粘彈性：橡膠材料在產(chǎn)生形變和恢復(fù)形變時(shí)受溫度和時(shí)間的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，在震動(dòng)或交變應(yīng)力作用下，產(chǎn)生滯后損失。3.電絕緣性：橡膠和塑料一樣是電絕緣材料。54．有老化現(xiàn)象：如金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng)化一樣，橡膠也會(huì)因?yàn)榄h(huán)境條件的變化而產(chǎn)生老化現(xiàn)象，使性能變壞，壽命下降。5.必須進(jìn)行硫化才能使用，熱塑性彈性體除外。6.必須加入配合劑。其它如比重小、硬度低、柔軟性好、氣密性好等特點(diǎn)，都屬于橡膠的寶貴性能。橡膠材料的特點(diǎn)：6二、配方設(shè)計(jì)介紹7所謂配方設(shè)計(jì)，就是根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和工藝條件合理地選用原材料，確定各種原材料的用量配比關(guān)系。配方設(shè)計(jì)介紹什么是配方設(shè)計(jì)81使膠料各項(xiàng)物理機(jī)械性能達(dá)到制品所要求的指標(biāo)2要滿足制造加工工藝的要求3要符合成本的要求配方設(shè)計(jì)的目的配方設(shè)計(jì)介紹9配方設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

配方經(jīng)驗(yàn)規(guī)律與統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)相結(jié)合。

橡膠配方的組成是多組分的；

橡膠配方設(shè)計(jì)是個(gè)因子水平數(shù)不等的試驗(yàn)問題；

橡膠配方中各組分之間有復(fù)雜的交互作用；

工藝因素有時(shí)對橡膠配方實(shí)施有重要作用；

橡膠配方試驗(yàn)中必須盡力排除試驗(yàn)誤差；配方設(shè)計(jì)介紹10原材料制品工藝環(huán)保提效率降成本抓住重點(diǎn)配方設(shè)計(jì)Text用戶要求配方設(shè)計(jì)六大原則配方設(shè)計(jì)介紹11配方設(shè)計(jì)程序配方設(shè)計(jì)介紹12配方的基本組成以及主要作用Back配方設(shè)計(jì)介紹13基礎(chǔ)配方舉例配方設(shè)計(jì)介紹14三、常見橡膠材料及其特性15161.通用固體天然橡膠煙膠片標(biāo)準(zhǔn)橡膠等2.特制固體天然橡膠粘度固定橡膠純化天然橡膠粘土共沉膠等3.天然橡膠改性及衍生物接枝天然橡膠環(huán)氧化天然橡膠等4.杜仲橡膠天然橡膠通用合成橡膠：丁苯橡膠順丁橡膠異戊橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠丁基橡膠2.特種合成橡膠：氟橡膠硅橡膠丙烯酸酯橡膠等合成橡膠橡膠材料的分類來源與用途常見橡膠材料及特性16常用橡膠英文縮寫化學(xué)名稱英文縮寫化學(xué)名稱英文縮寫天然橡膠

NR丁基橡膠

IIR丁苯橡膠

SBR丁腈橡膠

NBR順丁橡膠

BR硅橡膠

MVQ異戊橡膠

IR氟橡膠

FPM氯丁橡膠

CR聚氨酯橡膠

AU乙丙橡膠

EPDM17常見橡膠材料的特性1天然橡膠天然橡膠是由異戊二烯組成的線形高分子化合物。常見橡膠材料及特性1819耐介質(zhì)性強(qiáng)度高彈性好純膠硫化后的拉伸強(qiáng)度為16.7～28.4MPa，用炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硫化膠，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)24.5～34.3MPa。不含極性基團(tuán)，屬非極性橡膠，耐乙酸乙酯、酒精、丙酮等溶液，不耐汽油、苯等非極性溶液。耐堿性能較好，但不耐酸。天然橡膠特性綜合性好自粘性和互粘性好，混煉、壓延、成型等加工性能好。僅次于順丁橡膠。常見橡膠材料及特性19丁苯橡膠是以丁二烯和苯乙烯為單體，在乳液或溶液中用催化劑催化共聚所得的高分子彈性體。常見橡膠材料及特性2丁苯橡膠20丁苯橡膠的特性具有較好的彈性：低于天然橡膠。需要加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)。

耐磨性能優(yōu)于天然橡膠。耐龜裂性能：耐起始龜裂性能優(yōu)于天然橡膠，但裂口增長比天然橡膠快。丁苯橡膠成本低廉。

常見橡膠材料及特性213順丁橡膠常見橡膠材料及特性順丁橡膠的性能彈性好，耐寒性好（Tg=-105℃）

滯后損失和生熱低耐磨性和耐屈撓性優(yōu)異

拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度低

抗?jié)窕圆?、耐刺穿及粘著性?/p>

耐老化性能優(yōu)于天然橡膠224.

氯丁橡膠常見橡膠材料及特性23氯丁橡膠的特性較高的力學(xué)性能：自補(bǔ)強(qiáng)性較好，且具有極性。耐油性好：耐油性低于丁腈橡膠。較好的耐疲勞性：在很多場合下，優(yōu)于NR。較好的彈性：略低于天然橡膠。較差的低溫性能：低溫下易結(jié)晶。絕緣性不好：極性膠。耐老化及耐臭氧老化性：優(yōu)于NR、SBR、BR、NBR，次于EPDM、IIR。良好的粘合性阻燃性：不自燃，氧指數(shù)為38～41。常見橡膠材料及特性24丁腈橡膠常見橡膠材料及特性25強(qiáng)度低：需用炭黑補(bǔ)強(qiáng)。優(yōu)秀的耐油、耐非極性溶劑性能。（與ACN含量有關(guān)）耐熱性比NR、SBR好，但比EPM、IIR、CR差。彈性、耐寒性較差。電絕緣性差，導(dǎo)電性能好。耐酸性差。但耐堿性比天然橡膠好。常見橡膠材料及特性丁腈橡膠的特性266丁基橡膠常見橡膠材料及特性丁基橡膠由異丁二烯與少量異戊二烯在低溫（-98～-103℃）聚合而成。27丁基橡膠的性能具有優(yōu)良的耐熱、耐臭氧和耐化學(xué)腐蝕等性能。具有優(yōu)異的氣密性。彈性低、阻尼性能優(yōu)越：耐熱性、耐侯性好有較高的強(qiáng)度：未填充硫化膠的拉伸強(qiáng)度為14~21MPa。自粘性和互粘性都較差。常見橡膠材料及特性28根據(jù)是否加入第三單體分為：二元乙丙橡膠（EPM）和三元乙丙橡膠（EPDM）EPDM根據(jù)第三單體的不同，分為：常見橡膠材料及特性29乙丙橡膠的性能優(yōu)秀的耐臭氧性能：D型＞E型＞H型較高的熱穩(wěn)定性；好的的耐熱老化性能：在130℃下可長期使用。優(yōu)秀的耐天候老化性能；優(yōu)秀的耐化學(xué)腐蝕性；

耐極性油，但不耐非極性油類及溶劑;

卓越的耐水、耐過熱水及耐水蒸汽性;

優(yōu)秀的電絕緣性;

硫化速度慢，機(jī)械強(qiáng)度不高，自粘性和互粘性都很差。常見橡膠材料及特性30四、硫化基本原理及膠料主要性能項(xiàng)點(diǎn)31硫化的概念硫化前后示意圖(a)生膠（b)硫化膠

橡膠的線型大分子鏈通過化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程。32硫化歷程A.焦燒階段；B.熱硫化階段；C.平坦硫化階段；D.過硫化階段A1.操作焦燒時(shí)間；A2.剩余焦燒時(shí)間硫化歷程圖33ML（最小轉(zhuǎn)矩）MH（最大轉(zhuǎn)矩）M10＝ML＋（MH－ML）×10％M90＝ML＋（MH－ML）×90％T1(焦燒時(shí)間）：對應(yīng)ML+1T2（焦燒時(shí)間）：對應(yīng)ML+2TH（理論正硫化時(shí)間）TC90（工藝正硫化時(shí)間）硫化曲線及其參數(shù)34橡膠性能在硫化過程中的變化

35硫化特性相對密度炭黑分散度

可塑度：物體受外力作用發(fā)生形變，當(dāng)外力除去后不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。門尼粘度：未硫化膠在一定溫度、壓力和時(shí)間內(nèi)的抗剪切能力。與工藝性能有關(guān)的物性項(xiàng)目

橡膠性能的主要項(xiàng)點(diǎn)36硬度拉伸強(qiáng)度扯斷伸長率定伸應(yīng)力扯斷永久變形撕裂強(qiáng)度粘合強(qiáng)度熱老化性能臭氧老化性能紫外老化性能低溫性能耐介質(zhì)性能屈撓性能磨耗性能壓縮性能沖擊彈性動(dòng)態(tài)性能與制品使用性能有關(guān)的物性項(xiàng)目37五、減振橡膠制品對橡膠材料的要求38關(guān)于膠料的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)常用膠料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2000/SAEJ200汽車用橡膠材料分類系統(tǒng)HG-T2196-2004汽車用橡膠材料分類系統(tǒng)BN918043用于技術(shù)目的的合成橡膠供貨技術(shù)條件橡膠和橡膠彈性高分子聚合物GB9899防震橡膠制品用橡膠材料TB/T2843機(jī)車車輛用橡膠彈性元件通用技術(shù)條件EN13913鐵路方面使用的合成橡膠基彈性元件合成橡膠基機(jī)械部件39減振