橡胶类零部件培训资料

1、培训人：林2014年4月精益品质系列课程橡胶橡胶类零部件检验标准橡胶定义橡胶定义 橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。长链；链段柔软；侧链交联，形成网状结构橡胶日用品橡胶分类橡胶分类天然橡胶（天然橡胶（NR）合成橡胶合成橡胶通用合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶特种合成橡胶丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶（顺丁橡胶（BR）丁腈橡胶（丁腈橡胶（NBR）氯丁橡胶（氯丁橡胶（CR）乙丙橡胶（乙丙橡胶（EPDM）丁基橡胶（丁基

2、橡胶（IIR）氟橡胶（氟橡胶（FPM）聚氨酯橡胶（聚氨酯橡胶（AU，EU）丙烯酸酯橡胶（丙烯酸酯橡胶（ACM/AEM）氯醚橡胶（氯醚橡胶（ECO）硅橡胶（硅橡胶（VMQ）聚硫橡胶（聚硫橡胶（T）热塑性弹性体热塑性弹性体 （TPE）按按来来源源和和用用途途分分类类橡胶分类橡胶分类按按化化学学结结构构分分类类碳链橡胶碳链橡胶杂链橡胶杂链橡胶不饱和非极性橡胶不饱和非极性橡胶不饱和极性橡胶不饱和极性橡胶饱和非极性橡胶饱和非极性橡胶饱和极性橡胶饱和极性橡胶NRSBRBRIRNBRCRIIREPDM /EPMFKMACM/AEMCSMCMVMQAU/EUCO/ECOT橡胶的性能橡胶的性能高弹性：高弹性：外

3、力作用下，弹性形变可高达500%以上，除去外力恢复形变。塑料一般不超过200%；除去外力不能恢复形变低模量：低模量：塑料一般109 1010N/m2低硬度：低硬度：邵A30 邵D60 之间阻尼性：阻尼性：内摩擦比金属高1000倍左右。突出的滞后特性。多向形变：多向形变：柔软，模量低，一般105107N/m2。 橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。，又能迅速恢复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。耐热性能：耐热性能：耐寒性能：耐寒性能：耐油性能：耐油性能：耐候性能：耐候性

4、能：耐磨性能：耐磨性能：以热空气老化来考察，试验温度要高于允许工作温度。以热空气老化来考察，试验温度要高于允许工作温度。与油类接触或可能与油类接触的橡胶件需重点考察。与油类接触或可能与油类接触的橡胶件需重点考察。暴漏在大气中的橡胶件需重点考察暴漏在大气中的橡胶件需重点考察摩擦运动件需重点考察。摩擦运动件需重点考察。其它性能：其它性能：以低温脆性或低温弯曲性能考察。最低工作温度不允许低于试验温度。以低温脆性或低温弯曲性能考察。最低工作温度不允许低于试验温度。耐热性能、耐寒性能橡胶橡胶使用温度范围使用温度范围一般用途一般用途乙丙橡胶乙丙橡胶EPDM-50 150 主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮

5、、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶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制品及其他工业制品天然橡胶天然橡胶NR6080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。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、橡胶金属悬挂元件特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶金属悬挂元件、膜片、模压制品、膜片、模压制品氯丁橡胶氯丁橡胶CR45100 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；耐主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高

6、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、粘结剂等各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等丁晴橡胶丁晴橡胶NBR30100主要用于制造各种耐油制品，如胶管、密封制品等主要用于制造各种耐油制品，如胶管、密封制品等丁苯橡胶丁苯橡胶SBR-50 100 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。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。丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶ACM/AEM25150可用于制造耐油、耐热、耐老化的制

7、品，如密封件、胶管、化工衬里等可用于制造耐油、耐热、耐老化的制品，如密封件、胶管、化工衬里等氯醚橡胶氯醚橡胶CO/ECO-40 150 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、水封等聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶AU/EU3080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氯磺化聚乙烯橡胶氯磺化聚乙烯橡胶CSM20120可用作臭氧发生器上的密封材料，制造耐油密封件、电线电缆包皮以及耐油橡可用作臭氧发生器上的密封材料，制造耐油密封件、

8、电线电缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里胶制品和化工衬里耐油性能耐臭氧性能橡胶橡胶耐臭氧性能耐臭氧性能TPE耐臭氧性能耐臭氧性能EPDM优优TPO优优NR差差TPV优优CR优优TPEE优优NBR差差TPU优优SBR差差TPS差差ACM/AEM优优VMQ优优FKM优优CO/ECO良良HNBR优优AU/EU良良CSM优优耐磨性能聚氨酯橡胶 顺丁橡胶丁苯橡胶天然橡胶氯丁橡胶丁腈橡胶 丁基橡胶 丙烯酸酯橡胶 乙丙橡胶 氟橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 氯醇橡胶硅橡胶 聚硫橡胶 耐磨性与橡胶的强度有关。由于橡胶的强度高，所以耐磨性好。耐磨性与柔韧性有关。柔韧性越好，耐磨性越好。橡胶种类橡胶种类特性特性天然橡胶天然

9、橡胶动态性能、耐久性能、加工性等综合性能最佳，耐油耐天候不好动态性能、耐久性能、加工性等综合性能最佳，耐油耐天候不好氯丁橡胶氯丁橡胶仅次于天然橡胶、耐油、耐候性优良仅次于天然橡胶、耐油、耐候性优良丁腈橡胶丁腈橡胶耐油性好，耐候性差，动态性能和松弛性能不佳耐油性好，耐候性差，动态性能和松弛性能不佳丁基橡胶丁基橡胶阻尼大，动态性能、粘着性差，耐候性差，耐候性好阻尼大，动态性能、粘着性差，耐候性差，耐候性好乙丙橡胶乙丙橡胶除阻尼外，其它性能近似于氯丁橡胶，耐热性好除阻尼外，其它性能近似于氯丁橡胶，耐热性好减震性能一般减震橡胶 NR、SBR、IR 耐油减震橡胶 NBR 气候性减震橡胶 CR，EPDM耐

10、热减震橡胶 EPDM，Q橡胶橡胶损耗系损耗系数数橡胶橡胶损耗系损耗系数数BR0.05-0.15Q0.15-0.30SBR0.15-0.30AU/EU0.15-0.30CR0.15-0.30NBR0.25-0.40EPDM0.15-0.30IR0.25-0.40NR0.05-0.15按按化化学学结结构构分分类类碳链橡胶碳链橡胶杂链橡胶杂链橡胶不饱和非极性橡胶不饱和非极性橡胶不饱和极性橡胶不饱和极性橡胶饱和非极性橡胶饱和非极性橡胶饱和极性橡胶饱和极性橡胶SBRBRIRNBRCRIIREPDM /EPMFKMACM/AEMCSMCMVMQAU/EUCO/ECOT不耐候，不耐油，不耐热耐油，不耐候（C

11、R除外）耐候，不耐油，耐热耐候，耐油，耐热配方设计的必要性配方设计：配方设计：就是根据产品的性能要求和工艺条件合理的选用原材料，确定各种原材料的用量和配比关系。？生胶硫化体系活化体系补强和填充体系防护体系软化剂（增塑剂）防焦、着色加工助剂配方组成配方组成配方设计配方设计 硫化体系：硫化体系：是橡胶交联的体系。目前主要有硫黄硫化，过氧化物硫化，金属氧化物硫化等等。 防老剂：防老剂：是一类能防止（严格的说是延缓）橡胶老化的物质。因为橡胶老化的本质是橡胶的热氧老化和橡胶的臭氧老化，所以橡胶防老剂包括橡胶抗氧剂和抗臭氧剂。 补强剂：补强剂：橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显

12、提高的作用。对于非自补强的合成橡胶，如果没有加入补强剂，便没有使用价值。加入炭黑等补强剂，可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。 补强剂也使橡胶其它的性能发生变化，如硬度增大、定伸应力提高、应力松驰性能变差、弹性下降、滞后损失变大、压缩永久变形增大等。 填充剂：填充剂：起到增大体积，降低成本，改善加工工艺性能等，最常见的填充剂主要有无机填料，如陶土，碳酸钙，滑石粉等。 促进剂：促进剂：促进剂就是能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫黄用量，同时改善硫化胶的物理性能的物质。 增塑剂：增塑剂：降低橡胶分子链间的作用力，是粉末状配合剂与生胶很好的浸润，从而改善了混炼工艺的化合物，一般这类化合物分子量都比

13、较小。各种添加剂的变动，都可能导致橡胶性能发生变化！配方性能测试配方性能测试橡胶配方性能的测试混炼胶的加工性能硫化特性 分散度门尼粘度硫化胶的性能拉伸性能 压变热老化臭氧老化硬度 脆性温度门尼粘度试验机炭黑分散度仪硫化仪拉力试验机压变夹持器热老化箱邵尔硬度计，国际橡胶硬度计脆性温度试验仪臭氧老化试验仪耐磨耗试验 磨耗试验仪 硬度是表示橡胶抵抗施加外力的变形的能力。是快速简单测定橡胶性能的粗略差别的方法。硬度计的刻度在0100之间，分成100个等分。硬度类型类型备注备注 ASTM D1415IRHD硬度硬度ASTM D2240邵氏硬度邵氏硬度ISO 48IRHD硬度硬度ISO 7619邵氏硬度邵

14、氏硬度GB/T 531邵氏硬度邵尔A型硬度： F=550+75HAF：施加在压针上的力，mNHA：邵尔A型硬度示值邵尔D型硬度： F=445HDF：施加在压针上的力， mNHD：邵尔D型硬度示值拉伸应力应变是橡胶最普遍的测试。测量哑铃状试样在一定速率下（通常是500mm/min）拉伸时的应力应变性能。 拉伸性能标准类型标准类型ASTM D412ISO 37GB/T 528拉伸强度TS：试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPa）。扯断伸长率Eb：试片拉断时，伸长部分与原长度之比，单位为%。定伸应力Se：试片拉伸到一定长度时（100%，300%）单位面积所承受的负荷。Fb： 断裂

15、时记录的力 Fe；给定应变时记录的力Lb：断裂时的试验长度 L0：初始试验长度 W：试验长度部分厚度 T：试验长度部分厚度TS =FbWTEb =100(Lb-L0)L0Se =FeWTH1 压缩永久变形表示橡胶件长期受力情况下恢复形变的能力。这项性能对密封材料，衬套，软垫等橡胶件尤为重要。 H0FHs试验前试验中试验后压缩永久变形C(%) ： ：试样原高：限制器高度：试样恢复后高度H0H1H0C(%) =Hs100H0HsH1压缩永久变形标准类型标准类型备注备注 ASTM D395 A恒定压力恒定压力ASTM D395 B恒定变形恒定变形ASTM D1229低温低温ISO 815恒定变形恒定

16、变形GB/T 7759恒定变形恒定变形 橡胶的性能在室温下随时间而变化，在受热时变化加快。 热老化实验是在接近于实际产品使用温度的高温下测量橡胶的物理性能变化（硬度，强度，伸长率，重量等）。热老化标准类型标准类型备注备注 ASTM D573热空气老化箱热空气老化箱ASTM D865试管老化试管老化ASTM D572氧气弹法氧气弹法ASTM D454空气弹法空气弹法ISO 188 A法法单室或多室烘箱单室或多室烘箱ISO 188 B法法氧气弹法氧气弹法GB/T 3512热空气老化箱试验结果用性能百分变化率表示：A：试样老化后的性能测定值O：试样老化前的性能测定值硬度变化用(A-O) 差值表示性能

17、变化率 =(A-O) 100O%老化箱 耐臭氧老化试验用来测定橡胶抵抗臭氧龟裂产生的能力。 通用橡胶须加入石蜡和抗臭氧剂来提高橡胶的臭氧老化性能。臭氧老化标准类型标准类型备注备注 ASTM D1149静态：拉伸或静态：拉伸或弯曲矩型样条弯曲矩型样条ASTM D1171静态：弯曲三静态：弯曲三角截面样条角截面样条ASTM D3395动态：动态：0.5Hz，25%振幅拉伸振幅拉伸矩型样条矩型样条ISO 1431静态，动态静态，动态GB/T 13642动态：动态：0.5Hz，拉伸矩型样条拉伸矩型样条GB/T 7762静态：拉伸矩型样条臭氧老化箱结果判定：0级：无裂纹1级：轻微裂纹2级：显著裂纹3级：严重裂纹4级：临断裂纹试样框架割胶过滤凝固压薄造粒烘干出胶打包压包橡胶加工工艺橡胶加工工艺-天然橡胶的提炼 将试样与砂轮在一定的角度和一定的负荷下作用下摩擦，测定试样一定里程的磨耗体积。橡胶制品耐磨耗性能的优劣在很大程度上决定着产品的使用寿命。 V=m1 m