橡胶基本知识

1、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 60C至80C，耐热可高到+ 180C至+ 350 C。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。橡胶的这些根本性能，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

2、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

3、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表一橡胶的分类分类方法分类名称分类说明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、 枯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响而获得的人工合成的高分子聚合物，

4、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、丁晴橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、 丁基橡胶等7大品种。用途分类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

5、醚橡胶、聚硫橡胶等3根据橡胶的物理形态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。分类2软橡胶是指在生胶中参加各种配合剂，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，参加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

6、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混炼胶它是指在生胶中参加各种配合剂， 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。通常均作为商品岀售，购置者可直接 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，可以局部地代替生胶，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

7、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60C+ 80 Co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 -金属悬挂兀件、膜片、 模压制品。2. 丁苯橡胶SB

8、R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 C+ 100Co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60C+ 100Co一般多和天然橡胶或丁

9、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 天然橡胶的大局部优点，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，本钱 较高。使用温度范围：约50C+ 100 C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

10、 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、相对本钱高， 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- 45C+ 100C。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。6. 丁基橡胶是异丁烯和少量异最大特点是气密性好，耐臭氧、耐老主要用作内胎、水IIR戊二烯或丁二烯的共聚体。化性能好，耐热性较高，长期工作温 度可在13

11、0C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°C+ 120 Co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：

12、约30C + 100Co主要用于制造各种 耐油制品，如胶管、 密封制品等。8 氢化丁晴橡胶HNBR丁二烯和丙烯晴的共聚体。它是通过全部或局部氢化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'C+ 150C。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

13、150C，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：约一 50C+ 150 Co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300C丨又耐低温最低100 C，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：60C+ 200

14、 Co主要用于制作耐上 下温制品胶管、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 C，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 C+ 200 Co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AUEU有聚酯或聚醚 与二异氰酸酯类 化合物聚合而成 的

15、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30C+ 80Co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ACMAEM它是丙烯酸乙酯 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

16、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 C+ 150 Co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。电绝缘可用作臭氧发生器 上的密封材料，制造 耐油密封件、电线电的聚合物。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20C+ 120C。缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里。15.氯醚橡胶COECO由环氧氯丙烷均 聚或由环

17、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40C+ 140 Co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 取代反响制成的 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：约一20C+ 120Co电线电缆护套

18、、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：橡胶密圭寸制品橡胶密封制品包括 0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:软木橡胶第三章橡胶的性能及测定硫化橡胶的性能主要指机械性能、耐热性能、耐寒性能、耐介质性能、耐磨耗性、耐天候老化性、阻 燃性能和电绝缘性能等，它们对橡胶制品的使用性能和产品质量具有决定