橡胶基本常识

第一部分橡胶基本常识 橡胶是通过提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后 制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的 高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是 从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶 则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或 生活各方面。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态 分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的 胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般 为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料 和加工制作。20 世纪 60 年代开发的热塑性橡胶，无需化学 硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分 为通用型和特种型两类。是绝缘体，不容易导电，但如果沾 水或不同的温度的话，有可能变成导体。导电是关于物质内 部分子或离子的电子的传导容易情况。 一、橡胶制品的用途，不同橡胶制品的优缺点介绍 1、天然橡胶 NR Natural Rubber 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯 的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长 率。在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和 溶解,耐碱但不耐强酸。优点优点弹性好，耐酸碱。缺点缺点不耐 候，不耐油可耐植物油 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料， 1 并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的 液体中使用的制品。 2、丁苯胶 SBR Styrene Butadiene Copolymer 丁二烯与苯乙烯之 共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐 磨性及耐老化性， 但机械强度则较弱， 可与天然胶掺合使用。 优点优点 低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度 70 以下具 良好弹力,高硬度时具较差的压缩性。 缺点缺点 不建议使用强酸、 臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。广泛 用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。 3、丁基橡胶 IIR Butyl Rubber 为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成,因 甲基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少 ,故气体透过性 较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大 ,电器绝缘性佳；对极性 容剂抵抗大,一般使用温度范围为-54-110 ℃。优点优点对大 部份一般气体具不渗透性 ,对阳光及臭气具良好的抵抗性可 暴露于动物或植物油或是可气化的化学物中。缺点缺点不建议 与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用 用于汽车轮胎的内胎、 皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶、蒸汽软管、耐热输送带等。 4、氢化丁晴胶 HNBR Hydrogenate Nitrile 氢化丁晴胶为丁晴胶中经由氢 化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁晴 橡胶提高很多，耐油性与一般丁晴胶相近。一般使用温度范 围为 -25150 ℃。优点优点较丁晴胶拥有较佳的抗磨性，具 2 极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩性的特性。在臭氧等大气状 况下具良好的抵抗性，一般适用于洗衣或洗碗的清洗剂中。 缺点缺点 不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中空调制 冷业，广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件、汽车发 动机系统密封件。 5、乙丙胶 EPDM Ethylene propylene Rubber 由乙烯及丙烯共聚合 而成,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀, 但无法硫磺加硫。为解决此问题,在 EP 主链上导入少量有双 链之第三成份而可加硫即成 EPDM,一般使用温度为 -50150 ℃。对极性溶剂如醇、酮等抵抗性极佳。 优点优点 具良好抗候性及抗臭氧性，具极佳的抗水性及抗化字物，可 使用醇类及酮类，耐高温蒸气，对气体具良好的不渗透性。 缺点缺点不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。高温 水蒸汽环境之密封件卫浴设备密封件或零件。制动（刹车） 系统中的橡胶零件。散热器 汽车水箱 中的密封件。 6、丁晴胶 NBR Nitrile Rubber 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成，丙烯 睛含量由 1850 ，丙烯睛含量越高，对石化油品碳氢 燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差，一般使用温度范 围为 -25100 ℃。丁晴胶为目前油封及 O 型圈最常用之 橡胶之一。优点优点具良好的抗油,抗水,抗溶剂及抗高压油的 特性。具良好的压缩性，抗磨及伸长力。缺点缺点不适合用于 极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃,MEK 和氯仿。用于 3 制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅 油、 二酯系润滑油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封 零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。 7、氯丁胶 CR Neoprene Polychloroprene 由氯丁烯单体聚合而 成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好 ,不怕阳光的直接照射,有特 别好的耐候性能,不怕激烈的扭曲,不怕制冷剂，耐稀酸、耐 硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬 化,贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使 用温度范围为 -50-150 ℃。优点优点弹性良好及具良好的压 缩变形,配方内不含硫磺因此非常容易来制作。 具抗动物及植 物油的特性,不会因中性化学物，脂肪、油脂、多种油品，溶 剂而影响物性,具防燃特性。 缺点缺点 不建议使用强酸、 硝基烃、 酯类、氯仿及酮类的化学物之中 耐 R12 制冷剂的密封件， 家电用品上的橡胶零件或密封件。适合用来制作各种直接接 触大气、阳光、臭氧的零件。适用于各种耐燃、耐化学腐蚀 的橡胶品。 二、橡胶老化及其因素 1、橡胶老化介绍。 橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外 因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐 步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。 表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉 4 等。 2、橡胶老化的因素 A）氧氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应， 分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作 用是橡胶老化的重要原因之一。 B）臭氧臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大， 它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡 胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡 胶） 时， 出现与应力作用方向直的裂纹， 即所谓 “臭氧龟裂” ； 作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。 C）热提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热 的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反 应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化 现象－－热氧老化。 D）光光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是 能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断 裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧 化链反应过程。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另 一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高 的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂” 。 三、天然橡胶的成分 天然橡胶是由胶乳制造的，胶乳中所含的非橡胶成分有 一部分就留在固体的天然橡胶中。一般天然橡胶中含橡胶烃 5 92-95，而非橡胶烃占5-