硅橡胶理论知识介绍

1、 一、橡胶概述一、橡胶概述 橡胶是制造飞机、军舰、汽车、医疗器械、 家电、玩具、鞋子等所必需的材料。 其在工业生产中应用非常广泛，主要作用 是：减震、密封、耐磨、绝缘、防腐、防 滑等； 根据来源不同，橡胶可以分天然橡胶和合 成橡胶。 天然橡胶是从天然产胶植物中制取的橡胶 ； 由于产量有限，目前市面上也有大量人工 合成天然橡胶。 合成橡胶是将石油进行高温分解,再由人工 化学合成的高弹性聚合物，也称合成弹性 体。是三大合成材料之一，其产量仅低于 合成树脂（或塑料）、合成纤维。 二二.橡胶基本特性橡胶基本特性 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

2、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10至80，耐热可高到 60至350。 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。 橡胶的这些基本性能，是它成为工业上极好的减震、 密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。 特种型橡胶 三三.常用橡胶性能介绍常用橡胶性能介绍 (一一).硅橡胶硅橡胶( SR 或或Q ) (二二). 丁腈橡胶（丁腈橡胶（NBR） (三三)

3、. 氯丁橡胶（氯丁橡胶（CR ） (四四).三元乙丙橡胶（三元乙丙橡胶（EPDM） (五五).氟橡胶（氟橡胶（FPM） (六六).天然橡胶（天然橡胶（NR） (七七).丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBR） (八八).顺丁橡胶（顺丁橡胶（BR ） (一).硅橡胶硅橡胶( SR 或或Q ) 硅橡胶高聚物分子是由硅橡胶高聚物分子是由Si-O（硅（硅-氧）键连成的链氧）键连成的链 状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。 1、硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大、硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大 类。类。 有机硅胶属于合成橡胶中特种橡

4、胶，其根据形态分为有机硅胶属于合成橡胶中特种橡胶，其根据形态分为 固态和液态。液态按硫化温度又分为室温硫化型和高固态和液态。液态按硫化温度又分为室温硫化型和高 温硫化型。温硫化型。 无机硅胶的主要成份是二氧化硅，是一种由硅土中的无机硅胶的主要成份是二氧化硅，是一种由硅土中的 硅酸钠与硫磺酸制成的无定形的机器制成品。它由自硅酸钠与硫磺酸制成的无定形的机器制成品。它由自 然界中存在的矿物经洗涤、加工后成为粒状或珠状。然界中存在的矿物经洗涤、加工后成为粒状或珠状。 2、有机硅胶按补强特性可分为：普通硅胶（沉淀硅、有机硅胶按补强特性可分为：普通硅胶（沉淀硅 胶）、气相硅胶胶）、气相硅胶 普通硅胶（沉淀

5、硅胶）与气相硅胶普通硅胶（沉淀硅胶）与气相硅胶的差异对照表 沉淀硅胶 气相硅胶 补强白炭黑 沉淀白炭黑 气相白炭黑 外观 半透明 透明 拉引强度Mpa 6-8 7-10 撕裂强度N/mm 15-25 25-50 扯断强度% 300-450450-700 回弹性% 50-7040-60 电绝缘性.mm 1010 价格低高 3、硅橡胶的主要特点和用途 无毒性：硅橡胶具有疏水表面特性和生理惰性，无味无毒；硅橡胶广泛应 用于医疗卫生、食品和日用制品等。 耐热性：硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在100度下几乎 永远使用而无性能变化；可在150度下连续使用10，000小时；在 200度下亦可使用一

6、段时间。广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶 密封圈、压力锅密封圈等。 耐寒性:硅橡胶可在-20度-30度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方 的硅橡胶还可承受极低温度。 耐侯性:普通橡胶在遇到臭氧作用下会降解，而硅橡胶则不受臭氧影 响。且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性仅有微小变化。 电性能:硅橡胶具有很高的电阻率，且在很宽的温度和频率范围内其 阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的 抵抗性。可做：高压绝缘子、电视机高压帽、电器零部件等。 导电性:当加入导电填料(如碳黑)时，硅橡胶便具有键盘导电接触点。 导热性:当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性；可做：散热 片、导热

7、密封垫、复印机、传真机导热辊等。 阻燃性:硅橡胶本身可燃，但添加少量抗燃剂时，它便具有阻燃性和 自熄性；且因硅橡胶不含有机卤化物，因而燃烧时不冒烟或放出毒 气。可做：各种防火严格的场合产品。 硅橡胶硅橡胶( SR ( SR 或或Q )Q ) （二）丁腈橡胶（NBR） 丁腈jing橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得 的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产。 优点：耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接 力强。 缺点：是耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹 性稍低。 主要用途：主要用途：丁腈橡胶主要用于制作耐油制品，如耐油 管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类 耐油模压制品，如O

8、形圈、油封、皮碗、膜片、活门、 波纹管等，也用于制作胶板和耐磨零件。 丁腈橡胶（NBR） （三）氯丁橡胶（CR） 氯丁胶由氯丁二烯聚合制得（俗称万能胶）， 是中国大陆传统大宗接着剂，此种接着剂应用 范围广，具有初黏力大、黏结强度高等特点。 优点：具有良好的综合性能，耐油、耐燃、耐 氧化和耐臭氧。 缺点：但其密度较大，常温下易结晶变硬，贮 存性不好，耐寒性差。 主要应用于居家及公共设施的装饰装修、木器 工业、制鞋、电绝缘材料、 汽车、风扇、传 送带等工业等产业上。 氯丁橡胶（CR） （四）氟橡胶（FPM） 氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶。 优点：氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学 药品侵蚀的特性；

9、 缺点：耐辐射性能较差 、成本高。 主要应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行 等尖端科学技术不可缺少的材料。近年，随着 汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升， 氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。 氟橡胶（FPM） （五）三元乙丙橡胶（五）三元乙丙橡胶（EPDM） 三元乙丙橡胶是三元乙丙橡胶是乙烯乙烯、丙烯丙烯以及非共轭以及非共轭二烯烃二烯烃的三元的三元 共聚物，共聚物，1963年开始商业化生产。年开始商业化生产。 优点：耐热耐老化，耐化学腐蚀等性能优于一般通用优点：耐热耐老化，耐化学腐蚀等性能优于一般通用 橡胶品种。此外还具有优良的耐臭氧，和卓越的耐水橡胶品种。此外还具有优良的耐臭氧，和卓越

10、的耐水 性能。性能。 缺点：是硫化速度慢，与其它不饱和橡胶并用难，自缺点：是硫化速度慢，与其它不饱和橡胶并用难，自 粘和互粘性都很差（和其它材料粘结性能差），故加粘和互粘性都很差（和其它材料粘结性能差），故加 工性能不好。工性能不好。 主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘几主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘几 个领域，如用于耐热运输带、电缆、电线、防腐衬里、个领域，如用于耐热运输带、电缆、电线、防腐衬里、 密封垫圈、建筑防水片材、门窗密封条、家用电器配密封垫圈、建筑防水片材、门窗密封条、家用电器配 件、塑料改性等。件、塑料改性等。 三元乙丙橡胶（三元乙丙橡胶（EPDMEPDM

11、） （六）天然橡胶（NR） 天然橡胶是从天然产胶植物中制取的橡胶 ； 由于产量有限，目前市面上也有大量人工合成 天然橡胶。 优点：优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑 性等特性，而且可与多数合成橡胶并用；是综 合性能最好的橡胶。 缺点：耐油、耐溶剂性差、耐老化性差。 主要应用于：如日常生活中使用的雨鞋、暖水 袋、松紧带；医疗卫生行业所用的外科医生手 套、输血管、避孕套；工业上的轮胎、胶带、胶带、 减振件等领域。减振件等领域。 天然橡胶（NR） （七）丁苯橡胶（七）丁苯橡胶（SBR） 丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，有丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚乳聚 丁苯橡胶丁苯橡胶 、溶聚溶聚丁苯

12、橡胶。丁苯橡胶。 优点：耐磨性优点：耐磨性耐自然老化性耐自然老化性耐水性耐水性气密气密 性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较 好的橡胶。通常与天然橡胶，顺丁橡胶等并用。好的橡胶。通常与天然橡胶，顺丁橡胶等并用。 缺点：耐油性差，强度较低，抗撕裂性差，加缺点：耐油性差，强度较低，抗撕裂性差，加 工性能与自粘性差工性能与自粘性差 。 主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、 胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。 丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBRSBR） （八）顺丁橡胶（八）顺丁橡胶（BR ）

13、顺丁橡胶，全名为顺式-1，4-聚丁二烯橡胶， 简称BR，由丁二烯聚合制得。 优点：与其他通用型橡胶比，硫化后的顺丁橡 胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷 下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯 丁橡胶、丁腈橡胶等并用。 缺点：是拉伸强度、撕裂强度较低，抗湿滑性 差，冷流性大，加工性能稍差。 主要应用于：在轮胎、抗冲击改性、胶带、 胶管以及胶鞋等橡胶制品。 顺丁橡胶（顺丁橡胶（BRBR ） 四.橡胶制品生产工艺流程 （一）密炼 （二）开炼 （三）硫化成型 （四）冲拆、修边（四）冲拆、修边 五五.硅橡胶制品检测方法硅橡胶制品检测方法 （一）硬度测试（一）硬度测试 （二）硫化测试（二）硫化测

14、试 将取好样的胶料放将取好样的胶料放 入仪器里测试，仪器入仪器里测试，仪器 将对胶料做出频谱分将对胶料做出频谱分 析，显示硫化特性。析，显示硫化特性。 （三）老化测试（三）老化测试 将已测好硬度的样品放将已测好硬度的样品放 放高温箱里，根据客户要放高温箱里，根据客户要 求的时间、温度进行试验，求的时间、温度进行试验， 完成后取出放置完成后取出放置24小测试小测试 老化后的硬度，算出其老老化后的硬度，算出其老 化后的变化率。化后的变化率。 （四）拉力测试 按照国标要求取样做好测试片， 装到拉力测试仪上进行进拉力测 试；可算出拉伸强度、撕列强度、 扯断伸长率等力学性能。 六六.影响硅胶制品质量因素及常见的问题影响硅胶制品质量因素及常见的问题 (一)影响硅胶制品质量因素 模具质量 胶料的稳定性 硫化温度 硫化时间 机台压