橡胶基础知识

1、粘合剂硫化时间试验，吴建新，2020/7/6，2，橡胶类型和复合剂介绍，硫化产品缺陷，橡胶材料要求和标准介绍，目录，2020/7/6，3，橡胶类型和复合剂，天然橡胶顺丁橡胶，丁苯橡胶，丁腈橡胶，抗老化系统填充系统硫化系统混合工艺，三元乙丙橡胶，氯丁橡胶，丁基橡胶特种橡胶，天然橡胶工作温度-50至80。根据国际统一的理化性质和指标，可分为五个等级：5L(特级)、5(一级)、10(二级)、20(三级)、50(四级)。中国国内天然橡胶标准橡胶码可控硅；泰国制造的标准胶水代码是STR；马来西亚的标准橡胶代码是SMR，天然橡胶的性能特点是：机械强度好；弹性好；良好的粘接性能；良好的耐磨性；耐热性差；耐臭

2、氧性差；耐溶剂性差。2020/7/6，5，顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，顺式-1，4-聚丁二烯橡胶的简称，代号BR，化学合成橡胶，国产品牌BR9000。丁二烯橡胶的性能特点：高回弹性；弹性好；低滞后损失和发热；玻璃化转变温度低，低温性能好；优异的耐磨性；撕裂强度低，耐切割性差。顺丁橡胶的机械强度很低，因此一般不单独使用，通常与天然橡胶和丁苯橡胶结合使用，以改善橡胶的性能。工作温度-60至80。2020/7/6，6，丁苯橡胶，化学名称为丁苯橡胶，简称丁苯橡胶，国内品牌有丁苯橡胶1502、丁苯橡胶1712等。丁苯橡胶本身的机械强度相对较低，需要填充大量的增强剂才能达到一定的机械强度，通常与天然橡胶和

3、顺丁橡胶结合使用。工作温度-40至100。丁苯橡胶的性能特点：耐老化、耐热、耐磨性能优于天然橡胶；弹性不如天然橡胶，滞后损失大，生热高。2020/7/6/7，丁腈橡胶(NBR)，是通过丁二烯和丙烯腈的乳液聚合获得的共聚物，被称为丁二烯-丙烯腈橡胶。根据丙烯腈的含量，它被分为不同的等级。丁腈橡胶的化学结构中含有极性基团，对非极性或弱极性油、液体燃料和溶剂具有高稳定性。使用温度为-40至100，可在120下短期使用。丁腈橡胶的性能特点：良好的耐油性和耐非极性溶剂性；耐寒性和耐低温性差，弹性差；滞后损失大，发热量高。2020/7/6/8，乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)，它是由乙烯和丙烯合成的共聚物

4、。根据单体单元的组成，橡胶分子链分为三元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶是乙烯和丙烯的共聚物，代号EPM；三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量第三单体的共聚物，称为三元乙丙橡胶。国内外生产许多牌号，它们的性能差别很大。由于三元乙丙橡胶分子链中双键少，因此具有优异的耐热性和耐臭氧性，使用温度为-60至150。乙丙橡胶的性能特点：耐热性好；良好的耐臭氧性；良好的耐寒性和耐低温性；附着力差。2020/7/6/9，氯丁橡胶，由氯丁乳液聚合而成，称为聚氯丁橡胶。由于氯原子引入到氯丁橡胶的分子结构中，它具有一定的极性，因此其耐油性和阻燃性较好。工作温度为-40至100，短时间内可达120。氯丁橡胶的性能特点

5、：耐油性仅次于丁腈橡胶；具有一定的阻燃性；粘接性能好，耐寒性差；动态生热大；储存稳定性差。2020/7/6/10，丁基橡胶(IIR)，由异丁烯单体和少量异戊二烯共聚而成。丁基橡胶因其优异的气密性，被广泛应用于内胎、瓶塞等产品。丁基橡胶的性能特点：透气性小、气密性好；弹性很小，具有吸收振动和冲击能量的特性；优异的耐热老化性能；耐水性好，透水性极低，附着力和自粘性差；对金属的附着力差。1.丙烯酸酯橡胶：它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。其特点是耐热耐油、耐老化、耐氧耐臭氧、耐紫外线、气密性好。缺点是耐寒性、耐水性、耐蒸汽性、耐有机和无机酸碱性差。它在甲醇、乙二醇和酮酯等水溶性溶液中会严重膨胀。同

6、时，弹性和耐磨性差，电绝缘性差。可用于制造耐油、耐热、耐老化产品。2.硅橡胶是一种特殊的橡胶，其主链含有硅和氧原子，其中硅起主要作用。其主要特点是耐高温(可达300)和耐低温(可达100)，是目前最好的耐寒耐高温橡胶；同时，它具有优异的电绝缘性、对热氧化和臭氧的高稳定性以及很大的化学惰性。缺点是机械强度低，耐油性、耐溶剂性、耐酸碱性差，硫化困难，价格高。使用温度：60200。主要用于制作耐高低温产品和高温电线电缆绝缘层。因为它无毒无味，所以也用于食品和医疗行业。特种橡胶，2020年7月6日，12月3日。碳氟化合物(FPM/FKM)是由含氟单体共聚得到的有机弹性体。其特点是耐温高达300，耐酸碱

7、，耐油，耐辐射和高真空。电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧性和耐大气老化性都非常优异。缺点是加工性能差、价格高和耐寒性差。主要用于国防工业飞机和火箭上制造耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的产品。4.聚氨酯橡胶是由聚酯(或聚醚)和二异氰酸酯化合物聚合而成的弹性体。它的特点是耐磨性好，是各种橡胶中最好的；强度高，弹性好，耐油性好。耐臭氧性、抗老化性和气密性也非常好。缺点是耐低温性差，耐水性和耐碱性差，对芳香烃、氯代烃、酮、酯和醇的耐溶剂性差。工作温度范围：约3080。制造垫圈、防震产品以及耐磨、高强度和耐油的橡胶产品。除了上述特种橡胶外，还有耐化学溶剂的氯醇橡胶(COECO)、具有良好阻燃性、耐溶

8、剂性和耐酸碱性的氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、耐油性优异的聚硫橡胶和各种可重复使用的热塑性弹性体等。特种橡胶，2020/7/6/13，橡胶复合剂抗老化体系。为了防止生胶和硫化胶老化，在橡胶配方中加入了一种特殊的物质，称为防老剂。根据使用性质，有：抗衰老剂，防止光老化；防止热氧老化的耐热老化剂；抗疲劳剂，防止交变载荷引起的老化；防止臭氧老化的抗臭氧老化剂；防止重金属老化的有害金属抑制剂。为了防止各种老化方法，通常需要添加各种抗氧化剂来形成抗老化系统，同时，各种抗氧化剂也可以起到协同作用。2020/7/6/14，橡胶复合剂填充体系，炭黑：它是橡胶中最重要的填料，可增强橡胶，提高其拉伸强度、撕裂强度、

9、耐磨性等机械性能，还可增加其模量。它可以根据颗粒大小分为不同的类型。油：它在橡胶中起软化作用，也称为物理增塑剂。其机理是它可以增加橡胶大分子之间的距离，减少分子间的作用力。添加后，有利于橡胶的混合，但对橡胶的力学性能有不利影响除了上面提到的主要填料之外，还有非增强填料，如碳酸钙、粘土和滑石粉，它们价格便宜，能有效地降低橡胶混合物的成本。2020/7/6/15，橡胶配合剂硫化体系，未硫化橡胶是塑料，不能使用，因此需要加入硫化剂使其交联，成为具有各种性能的高弹性橡胶。硫是使用最广泛的硫化剂，其次是含硫化合物、有机过氧化物和金属氧化物。橡胶硫化根据添加硫化剂的种类分为硫磺硫化体系和过氧化物硫化体系。

10、为了获得更高的硫化速度，有必要加入硫化促进剂，它可以活化硫化剂并加速硫化剂与橡胶分子之间的交联反应，从而缩短硫化时间。促进剂的种类很多，硫化速度计的交联度可以通过调整促进剂的种类来调节。过氧化物硫化体系能赋予橡胶较好的耐热性和较低的压缩永久变形，但耐疲劳性较差。为了消除橡胶硫化后残留的过氧化物，使用该硫化体系的橡胶需要进行二次硫化。2020/7/6/16，橡胶混炼工艺，生胶塑化，添加配合剂，混炼一段，混炼一段，添加硫化剂，混炼两段，混炼两段根据工艺，混炼工艺：内部混炼工艺中要控制的参数：生胶塑化时间；混合压力；初次混合的出胶温度；开启和转动时间；第二阶段混合压力；两级混合出胶温度；开启和转动时

11、间。在开放式混合过程中要控制的参数：进料顺序；混合时间；混合温度。硫化产品缺陷介绍、橡胶脱胶不足引起的气泡腐烂、开裂、粘硫和烫印、缺胶、脱胶、缺胶：由于胶料重量不足或流动性差，在橡胶应该存在的地方有局部缺陷。脱胶：橡胶与骨架嵌件之间的粘合失效，并发生分离或分离。2020/7/6/19，气泡，腐烂的气泡：也称为“凸起”，这是由于气体被包裹在橡胶表皮中形成局部表皮起泡而引起的；烂泡：也称为“窝气”，因为气体不是从模腔中排出的，模腔死角处的橡胶呈缺硫粘性糊状，比周围的橡胶表面突出得更高。2020/7/6/20，开裂，欠硫，橡胶开裂：橡胶表面出现开裂现象；低硫：橡胶内部处于微孔状态，而橡胶外部处于膨胀

12、变形状态。2020/7/6/21，粘模、烫印、粘模：指硫化产品的局部橡胶粘在型腔壁上而损坏的现象。热模：又称“卷边”、“咬边”等。这意味着产品的分模线不光滑，并且有裂纹和锯齿废边；2020/7/6/22，橡胶性能介绍，穆尼粘度试验，硫化剂试验，硬度试验，拉伸试验，撕裂强度试验，热老化试验，压缩永久变形试验，耐液体试验，耐臭氧试验，穆尼粘度，也称为旋转粘度，是由穆尼粘度计测量的值，穆尼粘度计是标准转子。转子的剪切阻力受橡胶粘度的影响。门尼粘度反映了橡胶的流动性。在ML100(1 4)或MS100(1 4)中，m代表穆尼；l代表大转子；s代表一个小转子；100指测试温度；1表示预热1分钟；4表示测

13、试4分钟。橡胶硫化机试验主要测试橡胶的硫化速度，主要参数有M1、MH、TS1、TC10、TC90。橡胶的硫化速度受温度影响很大，因此测试时必须标明测试温度。TS1:焦烧时间，对应于曲线上最低扭矩上升1公里的时间。TC10:初始硫化时间，当扭矩达到最大值10%时对应的硫化时间。M1:最小扭矩值，反映一定温度下未硫化橡胶的流动性。MH:最大扭矩值，在一定程度上能反映硫化胶的最大交联度。TC90:正硫化时间，扭矩达到最大值90%时对应的硫化时间。2020/7/6/25，橡胶硬度试验，橡胶硬度：表示ru的电阻一般来说，橡胶的硬度在20100之间，单位为肖氏硬度A、肖氏硬度D和国际橡胶硬度度。橡胶硬度试

14、验方法：GB/T 531橡胶袋硬度计压痕硬度试验方法；硫化橡胶或热塑性橡胶压痕硬度的测定；美国材料试验学会D2240用硬度计测定橡胶硬度的试验方法：DIN 53505橡胶硬度试验肖氏a型和d型；JIS K6253硫化橡胶和热塑性橡胶硬度的试验方法。2020/7/6/26，拉伸试验，橡胶拉伸试验的性能主要包括断裂强度(MPa)、断裂伸长率(%)、100%恒定伸长率(MPa)、300%恒定伸长率等。橡胶拉伸试验方法：GB/T 528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定；国际标准化组织37硫化橡胶和热塑性塑料拉伸应力应变特性的测定：美国材料试验学会D412硫化橡胶、热塑性橡胶和热塑性合成橡胶的

15、张力DIN 53504硫化橡胶的拉伸试验方法JIS K6251硫化橡胶的拉伸试验方法。2020/7/6/27，橡胶撕裂强度试验，橡胶撕裂强度：橡胶撕裂时单位厚度的载荷，表示材料的抗撕裂性，单位为千牛顿/米(或牛顿/毫米)。橡胶撕裂强度的试验方法：硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定第1部分：裤形、角形和新月形试样；美国材料试验学会D624-00E1常规硫化橡胶和热塑性弹性体撕裂强度的标准试验方法；国际标准化组织34-1:2004硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定第1部分：裤形、角形和新月形试样。2020/7/6/28，热老化试验，橡胶热老化：指将橡胶材料置于特定温度下一定时间，观察老化后性能的变

16、化。通常，性能是硬度变化、断裂强度变化、伸长率变化等。橡胶热老化试验方法：GB/T 3512硫化橡胶或热塑性橡胶的热空气加速老化和耐热试验；美国材料试验学会D573热空气箱对橡胶腐蚀的试验方法；硫化橡胶或热塑性橡胶的加速老化和耐热试验；DIN 53508硫化橡胶加速老化试验，性能指标：肖氏A)=老化后硬度-老化前硬度；断裂强度变化(%)=(老化后强度-老化前强度)/老化前强度* 100%；伸长率变化(%)=(老化后伸长率-老化前伸长率)/老化前伸长率*100%。2020/7/6/29，压缩永久变形试验，橡胶压缩永久变形是指橡胶样品在一定变形和规定温度下放置一定时间后，外力消除后橡胶的变形程度。测试参数包括压缩比、温度、时间等。性能指标：压缩永久变形(%)=(压缩前的高度-压缩后的高度)/(压缩前的高度-塞子的高度)*100%，橡胶热老化试验方法：美国材料试验学会D395橡胶压缩永久变形特性标准试验方法；GB/T 7759硫化橡胶和热塑性橡胶常温、高温和低温压缩永久变形的测定；常温、高温和低温下硫化橡胶和热塑性橡胶压缩永久变形的测定；2020/7/6/30，耐液性试验，橡胶耐液性是指橡胶样品在特定的液体环境和特定的温度下放置一定时间后，其机械强度、体积和质量的变化程度。测试参数包括液体环境、温度和时间，性能指标包括硬度变化、拉伸强度变化、伸长率变化和体积