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橡胶密封件性能比较
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橡胶/轮胎展厅
天然橡胶, 橡胶颗粒, 硫化硅橡胶, 硅胶, 热塑性弹性体, ...
橡胶概述

(一)橡胶的自然属性

通常我们所说的天然橡胶,是指从橡胶树上采集的天然胶乳,经凝固、干燥等加工工序制成的固状物。天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其橡胶烃(聚异戊二烯)含量在90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖份及灰份等。

天然橡胶的物理特性。天然橡胶在常温下具有较高的弹性,稍带塑性,具有非常好的机械强度,滞后损失小,在多次变形时生热低,因此其耐屈挠性也很好,并且因为是非极性橡胶,所以电绝缘性能良好。

天然橡胶的化学特性。因为有不饱和双键,天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质,光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化,不耐老化是天然橡胶的致命弱点,但是,添加了防老剂的天然橡胶,有时在阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化,在仓库内贮存三年后仍可以照常使用。

天然橡胶的耐介质特性。天然橡胶有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸。由于天然橡胶是非极性橡胶,只能耐一些极性溶剂,而在非极性溶剂中则溶胀,因此,其耐油性和耐溶剂性很差,一般说来,烃、卤代烃、二流化炭、醚、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用,但其溶解度则受塑炼程度的影响,而低级酮、低级醋及醇类对天然橡胶则是非溶剂。

(二)品种分类及质量标准

天然橡胶按形态可以分为两大类:固体天然橡胶(胶片与颗粒胶)和浓缩胶乳。在日常使用中,固体天然橡胶占了绝大部分的比例。

胶片按制造工艺和外形的不同,可分为烟片胶、风干胶片、白皱片、褐皱片等。烟片胶是天然橡胶中最具代表性的品种,一直是用量大、应用广的一个胶种,烟片胶一般按外形来分级,分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级,达不到五级的则列为等外胶。

颗粒胶(即标准胶)是按国际上统一的理化效能、指标来分级的,这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项,其中以杂质含量为主导性指标,依杂质之多少分为5L、 5、10、20及50等共五个级别。

上海期货交易所天然橡胶合约的交割等级为国产一级标准胶SCR5和进口烟片胶RSS3,其中国产一级标准胶SCR5通常也称为5号标准胶,执行国家技术监督局发布实施的天然橡胶GB/T8081—1999版本的各项品质指标。进口烟片胶RSS3执行国际橡胶品质与包装会议所确定的“天然橡胶等级的品质与包装国际标准”(绿皮书)(1979年版)。

(三)橡胶的主要用途

由于天然橡胶具有上述一系列物理化学特性,尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性,且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质,所以具广泛用途。如日常生活中用的雨鞋、暖水袋、松紧带;医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管;交通运输上用的各种轮胎;工业上用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套;农业上用的排灌胶管、氨水袋;气象测量用的探空气球;科学试验用的密封、防震设备;国防上用的飞机、坦克、大炮、防毒面具;甚至成为火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品不可或缺的原料。目前,世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上。

橡胶材质概述特性用途

丁腈胶
(NBR)

由丁二烯与丙烯腈经乳液聚合而得的共聚物,称丁二烯-丙烯腈橡胶,简称丁腈橡胶。它的含量是影响丁腈橡胶性能的重要指针。并以优异的耐油性着称。
  • 耐油性最好,对非极性和弱极性油类基本不溶胀。
  • 耐热氧老化性能优于天然、丁苯等通用橡胶。
  • 耐磨性较好,其耐磨性比天然橡胶高30%-45%。
  • 耐化学腐蚀性优于天然橡胶,但对强氧化性酸的抵抗能力较差。
  • 弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性差,变形生热大。
  • 电绝缘性能差,属于半导体橡胶,不宜作电绝缘材料使用。
  • 耐臭氧性能較差。
  • 加工性能較差。
  • 用于制作接触油类的胶管、胶辊、密封垫圈、贮槽衬里,飞机油箱衬里以及大型油囊等。
  • 可制造运送热物料的运输带。

乙丙胶
(EPDM)

是由乙烯、丙烯为基础单体合成的共聚物。橡胶分子链中依单体单元组成不同有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分。
  • 耐老化性能优异,被誉为“无龟裂”橡胶。
  • 优秀的耐化学药品性能。
  • 卓越的耐水、耐过热水及耐水蒸气性。
  • 优异的电绝缘性能。
  • 低密度和高填充特性。
  • 乙丙胶具有良好的弹性和抗压缩变形性。
  • 不耐油。
  • 硫化速度慢,比一般合成橡胶慢3-4倍。
  • 自黏性和互黏性都很差,给加工工艺带来困难。
  • 汽车零件:包括轮胎胎侧及胎侧覆盖胶条等。
  • 電氣製品:包括高、中、低壓電纜絕緣材料等。
  • 工业制品:耐酸、碱、氨、及氧化剂等;各种用途的胶管、垫圈;耐热输送带和传动带等。
  • 建筑材料:桥梁工程用橡胶制品,橡胶地砖等。
  • 其它方面:橡皮船、游泳用气垫、潜水衣等。其使用寿命比其它通用橡胶高。

硅橡胶
(VQM)

是指分子链中以Si—O单元为主,侧基为单价有机基团的一类弹性材料,总称为有机聚硅氧烷。
  • 既耐高温又耐严寒,可在-100℃~300℃范围内保持弹性。
  • 耐臭氧、耐天候老化性能优异。
  • 电绝缘性优良。其硫化胶的电绝缘性在受潮、遇水或温度升高时的变化较小。
  • 具有疏水表面特性和生理惰性,对人体无害。
  • 具有高透气性,其透气率较普通橡胶大10~100倍以上。
  • 物理机械性能较差,拉伸强度、撕裂强度、耐磨性能均比天然橡胶及其它合成橡胶低很多。
  • 在航空、宇航、汽车、冶炼等工业部门中应用。
  • 还广泛用作医用材料。
  • 用于军工业、汽车部件、石油化工、医疗卫生和电子等工业上,如模压制品、O形圈、垫片、胶管、油封、动静密封件以及密封剂、黏合剂等。

氢化丁腈胶
(HNBR)

为丁腈胶中经由氢化后去除部分双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁腈胶提高很多,其耐油性与丁腈橡胶相近。
  • 较丁腈胶拥有较佳的抗磨性
  • 具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩变形的特性。
  • 在臭氧、阳光及其它的大氧状况下具良好的抵抗性。
  • 可适用于洗衣或洗碗的清洗剂中。
  • 汽车发动机系统之密封件。
  • 空调制冷业,可广泛应用于环保冷媒R134a系统中的密封件。

丙烯酸酯橡胶
(ACM)

由Alkyl Ester Acrylate为主成份聚合而成之弹性体,耐石化油、耐高温、耐候性均佳。
  • 适用于汽车传动油中。
  • 具有良好的抗氧化及抗候性
  • 具抗弯曲变型的功能。
  • 对油品有极佳的抵抗性。
  • 在机械强度、压缩变形及耐水性方面则较弱,比一般耐油胶稍差。
  • 汽车传动系统及动力系统密封件。

丁苯胶
(SBR)

是苯乙烯与丁二烯之共聚物,与天然橡胶比较,质量均匀、异物少,但机械强度则较弱,可与天然橡胶掺合使用。
  • 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变形
  • 可使用大部分中性的化学物质及干性、滋性的有机酮。
  • 广泛用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、汽车零件、电线、电缆等橡胶制品。

氟素橡胶
(FPM)

是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一类合成高分子弹性体。具有优异的耐高温、耐氧化、耐油和耐化学药品性,耐高温性优于硅橡胶。
  • 有优异的耐高温性能(在200℃以下长期使用,能短期经受300℃以上的高温),在橡胶材料中是最高的。
  • 有较好的耐油、耐化学腐蚀性能,可耐王水腐蚀,也是在橡胶材料中最好的。
  • 具有不延燃性,属自熄性橡胶。
  • 在高温、高空下的性能比其它橡胶都好,气密性接近于丁基橡胶。
  • 耐臭氧老化、天候老化及辐射作用都很稳定。
  • 广泛用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪表机械等工业部门。

氟素硅胶
(FLS)

为硅橡胶经氟化处理,其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点。
  • 其耐油性、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳。
  • 适用于特别用途如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂等。
  • 太空、航天机件上

氯丁胶
(CR)

是由2-氯-1,3-丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体。具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异特性。
  • 较高的力学性能,拉伸强度较大与天然胶相当。
  • 优良的耐老化(耐候,耐臭氧、耐热)性能。
  • 优异的的阻燃性。具有不自燃的特点。
  • 优良的耐油、耐溶剂性能。
  • 良好的黏合性。
  • 电绝缘性不好。
  • 较差的低温性能,低温使橡胶失去弹性,甚至发生断裂
  • 贮存稳定性差。
  • 用于制造胶管、胶带、电线包皮、电缆护套、印刷胶辊、胶板、衬垫及各种垫圈、胶黏剂等
  • 耐R12制冷剂的密封件。
  • 适合用来制作接触大气、阳光、臭氧的零件。

丁基橡胶
(IIR)

为异丁烯与少量Isoprenes聚合而成,保有少量不饱合基供加硫用。
  • 对大部分一般气体具不渗透性。
  • 对阳光及臭氧具良好的抵抗性。
  • 可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中。
  • 不宜与石油溶剂,胶煤油和芳香氢同时使用。
  • 可用作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。

天然橡胶
(NR)

是从植物中的汁液胶乳经加工制成的高弹性固体。
  • 具有优良的物理机械性能、弹性和加工性能。
  • 广泛应用于轮胎、胶带、胶管、胶鞋、胶布以及日用、医用、文体制品等。的原料。
  • 适用制作减震零件、在汽车刹车油、醇等带氢氧根的液体中使用的制品。

聚氨酯胶
(PU)

分子链中含有较多的氨基甲酸酯基团的弹性材料,其橡胶机械物性相当好,高硬度、高弹性、耐磨耗性均是其它橡胶类所难相比的。
  • 拉伸强度比所有橡胶高。
  • 伸长率大。
  • 硬度范围宽。
  • 撕裂强度非常高,但随着温度升高而迅度下降。
  • 耐磨性能突出,比天然橡胶高9倍。
  • 耐热性好,耐低温性能较好
  • 耐老化、耐臭氧、耐紫外线辐射性能佳,但在紫外线照射下易褪色。
  • 耐油性良好。
  • 耐水性不好。
  • 弹性比较高,但滞后热量大,只宜作低速运转及薄制品

  • 广泛应用于汽车工业、机械工业、电气和仪表工业、皮革和制鞋工业、建筑业、医疗和体育用品等领域。

橡胶密封件原料特性
PROPERTIES OF SEAL ELEMENT MATERIALS

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TEMPERATURE PROPERTIES 温度特性

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MECHANICAL PROPERTIES 机械特性

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ENVIRONMENTAL PROPERTIES 环境特性

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E=EXCELLENT(优良) G=GOOD(良好) F=FAIR(一般) P=POOR(不良)
NOTE: The above indicated data are general suitability of each element, Some variation can be occurred by different material compounding.
注:上述指示数据一般适用上列元素,不同的混合物会出现一些其它变化。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2/1/2007)
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