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橡胶件(rubber parts)的基本知识
发布时间:2012.03.19 新闻来源:台州恩鸿机械制造有限公司,plastic parts 、rubber parts、ball joint、forging parts、stamping parts 浏览次数:
 

    人会变老,橡胶也会老化。

  橡胶件(rubber parts)用久之后,有的会变软发黏,有的会硬化发脆。在日常生活中,我们经常能看到有些用旧了的轮胎侧部产生沟沟坎坎的裂纹,录象机、音响、收录机等电子产品使用的传送带、压带轮与靠轮圈橡胶件(rubber parts)会产生一些裂纹,这些在专业上叫做龟裂。也有些会变软发粘,甚至于融成一团。在这种情况下,橡胶件(rubber parts)原先的弹性、强度显著下降,这些现象就叫做老化。

  老化是在各种外部因素影响下橡胶件(rubber parts)结构发生变化的结果,其中最普遍的是热和氧作用下产生的热氧老化。100多年前就已得到证实的是,橡胶件(rubber parts)老化完全是氧造成的,而热、光和金属则是橡胶老化的促进剂。老化过程一般是不可逆的。

  橡胶件(rubber parts)加热到一定温度还会发生降解,例如天然橡胶件(rubber parts)超过200℃就开始分解出低分子物质。橡胶件(rubber parts)热稳定性的好坏主要取决于其化学组成和结构,硅橡胶件(rubber parts)和氟橡胶件(rubber parts)的热稳定性就比通用橡胶好。在通用橡胶件(rubber parts)中,顺丁橡胶件(rubber parts)的热稳定性最好,丁苯橡胶件(rubber parts)次之。

  在氧的参与下,各种橡胶件(rubber parts)的老化结果是不一样的。天然橡胶件(rubber parts)和异戊橡胶件(rubber parts)以及丁基橡胶在热氧老化过程中主要是大分子链发生断裂,变软发黏;而丁苯橡胶件(rubber parts)、顺丁橡胶件(rubber parts)、丁腈橡胶件(rubber parts)以及三元乙丙橡胶件(rubber parts)在热氧老化过程中主要是断链后的产物交织在一起,破坏了橡胶件(rubber parts)的弹性结构,于是就变硬发脆,出现龟裂。

  橡胶件(rubber parts)热氧老化的祸根在它的不饱和键上。天然橡胶件(rubber parts)和一些通用合成橡胶件(rubber parts)的热氧老化性能都不好,尤其是天然橡胶件(rubber parts)。而硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶等则属于耐热老化的弹性体。

    我们所接触到的一些产自马来的机机,其使用的传送皮带多为天然橡胶件(rubber parts),所以一般用过一段时间多出现变软发粘的情况,而其它一些产地的机机多使用各种合成橡胶件(rubber parts),因使用材料的不同,时间稍长后也会相继出现龟裂硬化的老化现象。

   天然与合成橡胶简介

    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。 天然橡胶弹性大,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,加工性能佳,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,抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范围:约-60℃~+80℃。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、膜片、模压制品等。


    2、丁苯橡胶(SBR)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℃~+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。

    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-60℃~+100℃。 一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,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部分优点,耐老化优于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。使用温度范围:约-50℃~+100℃ 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、相对成本高,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-45℃~+100℃。 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(IIR)是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。 最大特点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130℃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℃~+120℃。 主要用作内胎、水胎、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:约-30℃~+100℃。 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。 它是通过全部或部分氢化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℃~+150℃。 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150℃,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-50℃~+150℃。 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、家用音像设备的传送皮带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。本部所售橡胶件均采用三元乙炳橡胶,故性能优异,耐用性高。

    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300℃)又耐低温(最低-100℃),是目前最好的耐寒、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:-60℃~+200℃。 主要用于制作耐高低温制品(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℃,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℃~+200℃。 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(AU\\EU) 有聚酯(或聚醚)与二异氰酸酯类化合物聚合而成的弹性体。 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-30℃~+80℃。 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。一般录象机及一些精密声像设备中使用的同步皮带多由它制做成。

    13、丙烯酸酯橡胶(ACM\\AEM) 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℃~+150℃。 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,所得到具有弹性的聚合物。 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-20℃~+120℃。 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胶制品和化工衬里。

    15、氯醚橡胶(CO\\ECO)由环氧氯丙烷均聚或由环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、耐蛐越舭と刃浴⑵苄愿摺H钡闶乔苛系汀⒌越喜睢⒌缇敌圆涣肌J褂梦露确段В涸迹?0℃~+140℃。 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应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-20℃~+120℃。电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等。 

   橡胶传送皮带质量的简易鉴别:

   一般传送皮带在没有专门的测试设备的情况下,要说出个质量情况的所以然来确实不容易,但如果不是从定量,而是从定性的来说,还是可以有办法说出个一二三来的。

   1、首先,从外观上看,加工精良的皮带,其表面有一层象磨砂状的处理层。其主要作用就是为了增大摩擦力,而且使工作表面与传送机械保持较好的摩擦系数并尽可能保持一致,减少因摩擦力变化或者说打滑所引起的失真、抖晃等故障。而一些设备及工艺水平较差的小厂生产出来的皮带,由于材料、工艺配方及加工工艺等多方面的差距,其加工出来的皮带表面往往呈一种光泽现象,对着亮光可以明显的看出不同反光来,也就是说磨擦系数不是定值有变化。有些即使是看起来好象不错,但只要将其稍加拉伸,其截面的不均匀性,裁剪过程中的毛剌与切口就会很清楚的显现出来。

   2、从手感上来看,质量好的皮带拿在手里有一定的形状,在拉伸情况下,能感觉到有明显的限度感而不是感觉到可以随便拉伸,而且到了极限后还能承受一定继续增大的拉力。一般人往往是只问皮带的弹性如何,这其实是一个误区,作为传送皮带来说,其弹性是有限度的,而张力则是必须考虑的。橡皮筋的弹性好,但确是不适宜作传送带使用,原因就是弹性太大,张力不够,能传送的力量会感到不足。

   3、从气味上来嗅(此点主要针对新品),可以基本上判别皮带是天然橡胶还是合成橡胶成分。拿近皮带到鼻子前,可以明显的感觉到天然橡胶会有一种淡淡的橡皮味,而合成橡胶会有一种比较剌鼻的化学药品的气味。而且前者比较柔软而后者相对感觉有一定硬度,前者拉伸率较后者要高。而后者成形要强。                               

    一般卡座、音响中的皮带,除部分采用聚胺酯的同步皮带(BELT TIME)外,多数采用橡胶皮带。而在橡胶传送皮带中,又有采用天然橡胶与合成橡胶之分。一般马来等地出的机器,多采用天然橡胶,而其它国家与地区如日本本土出品的机器则多采用合成橡胶。天然橡胶一般要在其中掺入碳黑等改性物质,其手感一般感觉较软,有柔度而且感觉拉伸率较大,张力偏小,耐气候性也即使用寿命相对较短。而合成橡胶由于是采用的高分子材料,故一般情况下的耐气候性要高于天然橡胶,且使用周期一般也长于天然橡胶,但手感稍硬。但无可否认的是,无论是采用哪种成分的橡胶,都会因分子键遭破坏而逐步老化。所以,皮带的使用寿命是有限的。

    天然橡胶老化的表现多是发粘而显得粘糊糊的.而合成橡胶则多是表现出龟裂现象.

 
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