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橡胶知识介绍 橡胶的基础知识橡胶的加工工艺橡胶在电子行业中的应用 1 一 橡胶的基础知识 1 什么是橡胶 ASTM定义 橡胶 Rubber 是一类交联后具有高弹性的高聚物材料 也称弹性体 概念 高聚物 高弹性 交联区分 橡胶与塑料 1 相似点 高聚物 热固性与热塑性之分 2 差异点 橡胶在使用温度范围内处于高弹态 具高弹性 塑料在使用温度范围内处于玻璃态或结晶状态 具普弹性 2 2 橡胶的特性 1 高弹性橡胶的弹性模量小 一般在1 9 8MPa 伸长变形大 伸长率可高达1000 仍表现有可恢复的特性 并能在很宽的温度 50 150 范围内保持有弹性 2 粘弹性橡胶是粘弹性体 由于大分子间作用力的存在 使橡胶受外力作用 产生形变时受时间 温度等条件的影响 表现有明显的应力松驰和蠕变现象 3 缓冲减震作用橡胶对声音及振动和传播有缓和作用 可利用这一特点来防除噪音和振动 4 电绝缘性橡胶和塑料一样是电绝缘材料 天然橡胶和丁基橡胶和体积电阻率可达到1015 cm以上 3 5 温度依赖性高分子材料一般都受温度影响 橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆 在高温时则发生软化 熔融 热氧化 热分解以至燃烧 6 具有老化现象如同金属腐蚀 木材腐朽 岩石风化一样 橡胶也会因环境条件的变化而发生老化 使性能变坏 使寿命缩短 7 必须硫化橡胶必须加入硫黄或其它能使橡胶硫化 或称交联 的物质 使橡胶大分子交联成空间网状结构 才能得到具有使用价值的橡胶制品 但是 热塑性橡胶可不必硫化 除此之外 橡胶密度低 属于轻质材料 硬度低 柔软性好 透气性较差 可做气密性材料 还是较好的防水性材料等等 使得橡胶材料和橡胶制品的应用范围特别广泛 制品不定多达数万种 4 3 橡胶的分类 按来源与用途分类 天然橡胶 NR 合成橡胶合成橡胶 通用合成橡胶特种合成橡胶通用合成橡胶 丁苯橡胶 SBR 顺丁橡胶 BR 异戊橡胶 IR 丁腈橡胶 NBR 氯丁橡胶 CR 乙丙橡胶 EPM EPDM 丁基橡胶 IIR 5 特种合成橡胶 氟橡胶 FPM 硅橡胶 MVQ 聚氨酯橡胶 AU EU 丙烯酸酯橡胶 ACM 氯醚橡胶 CO ECO 聚硫橡胶 T 氯磺化聚乙烯 CSM 氯化聚乙烯 CPE 乙烯 丙烯酸甲酯橡胶 Vamac 6 按形态分类 固体橡胶液体橡胶粉末橡胶 按交联方式分类 化学交联的传统橡胶热塑性弹性体 按化学结构分类 碳链橡胶杂链橡胶 MVQ AU EU CO ECO T 7 4 橡胶的配合体系配合是指根据成品的性能要求 考虑加工工艺性能和成本诸因素 把生胶与各种配合剂组合在一起的过程 配合体系包括 生胶 或与其他高聚物并用 母体材料 硫化体系 使线性橡胶大分子交联成空间网状结构 提高性能 稳定形状 补强填充体系 提高力学性能 改善加工工艺性能 降低成本 防护体系 延缓老化 延长制品使用寿命 增塑体系 降低混炼胶粘度 改善加工性能 降低成品硬度 特殊配合体系 阻燃 导电 磁性 透明 着色 发泡 香味 耐温 耐介质等 8 二 橡胶的加工工艺 塑炼混炼 必须压延压出硫化 必须 9 1 塑炼降低橡胶分子量 增加塑性 提高加工性的工艺过程 设备 开炼机或密炼机 开炼机 10 密炼机 11 2 混炼使配方中各组分均匀分散 形成一个以母体材料或以母体材料与能溶于母体材料的配合剂为连续相 以填料等不溶于母体材料的配合剂为分散相的胶体分散体系 即制成一个混炼胶的工艺过程 设备 开炼机或密炼机 12 3 压延混炼胶或与纺织物通过压片 压型 贴合 擦胶 贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程 设备 压延机 压延机 13 2020 3 21 14 4 压出混炼胶通过压出口型压出各种断面的半成品 如胶管 电线 电缆 内胎等工艺过程 设备 挤出机 挤出机 15 5 硫化通过一定的温度 压力和时间后使橡胶大分子发生化学反应形成交联的工艺过程 设备 平板硫化机 硫化罐 加热烤箱等 平板硫化机 16 硫化罐 17 隧道式烤炉 18 三 橡胶在电子行业中的应用 1 不同橡胶的特性及其应用 天然橡胶 NR 特性 弹性好 仅次于顺丁胶 强度高 绝缘 不耐非极性介质 可耐酸碱 应用 轮胎 机械制品 胶乳制品 胶鞋等 异戊橡胶 IR 特性 大体与NR相当 但机械强度稍低 更透明 应用 同NR 比NR更适于做浅色制品 19 丁苯橡胶 SBR 特性 较好的弹性 次于NR 耐磨性优于NR 绝缘 不耐非极性介质 抗湿滑性好 应用 轮胎 机械制品 胶鞋 胶管 胶带等 顺丁橡胶 BR 特性 弹性好 耐寒 机械强度低于NR和SBR 耐磨耗性优于NR和SBR 抗湿滑性差 应用 轮胎 胶鞋 透明大底 玩具透明球等 乙丙橡胶 EPM EPDM 特性 耐臭氧优异 热稳定性好 耐候性优 耐化学药品性优异 耐热水 过热水 水蒸气 性能卓越 电绝缘性优异 大于NR SBR 与IIR相当 20 应用 耐热运输带 电缆 电线 防腐衬里 密封垫圈 建筑防水片材 门窗密封条 家用电器配件等 丁基橡胶 IIR 特性 化学稳定性 耐水性及绝缘性比EPDM稍逊 弹性低 阻尼优异 气密性优异 应用 内胎 胶囊 气密层 胶管 防水材料 防腐蚀制品 电气制品 耐热运输带等 丁腈橡胶 NBR 特性 抗静电性好 耐非极性油性能优异 优于CR 耐热性一般 应用 各种密封制品 印刷胶辊 抗静电橡胶制品等 21 氯丁橡胶 CR 特性 较好的力学性能 与NR相当 较好的弹性灭 略低于NR 较好的耐油性 略低于NBR 较差的低温性能 仅优于ACM CPE FPM 绝缘性不好 耐老化及耐臭氧老化性好 仅次于EPDM IIR 阻燃性好 能自熄 应用 阻燃制品 耐油制品 耐天侯制品 粘着剂等 氟橡胶 FPM 特性 耐高温最好 耐油性最好 耐化学药品性及腐蚀介质性最好 阻燃自熄 耐高真空 但弹性差 耐低温性及耐水性不够好 22 应用 在航空 导弹 火箭 宇航 舰艇 原子能 汽车 造船 化学 石油 电讯 仪表 机械等诸多领域获得应用 如 耐油密封件 高真空密封件等 硅橡胶 MVQ 特性 耐高低温性能好 70 270 生理惰性 无毒无味 低表面能 疏水 有透气性 优异的电绝缘性 优异的耐老化性能 但湿老化不好 机械强度差 应用 耐高低温密封件 减震材料 与食品接触的用具 保鲜材料 电线电缆 套管 按键 散热材料 23 聚氨酯橡胶 AU EU 特性 优异的机械强度 最好的耐磨性 优良的耐油性和气密性 气密性与IIR相当 但耐水性及耐高温性不好 应用 耐油密封件 耐磨脚轮等 氯醚橡胶 CO ECO 特性 较好的综合性能 耐热性高于NBR低于ACM 耐油性与NBR相当 耐温性比NBR好 CO的气密性约为IIR的三倍 导电性CO与NBR相当 ECO比NBR大100倍 应用 耐油密封件 防静电制品等 24 丙烯酸酯橡胶 ACM 特性 耐油性与NBR相当 耐温好 仅次于MVQ与FPM 但不耐低温 不耐水 应用 汽车等的高温耐油密封件等 聚硫橡胶 T 特性 优异的耐溶剂及化学药品性能 耐氧化及臭氧化 对金属 水泥及玻璃的粘接性好 应用 密封材料 填缝材料 腻子 涂料等 25 2 电子行业中应用较多的橡胶制品 硅橡胶制品