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1、橡胶基础知识1 概述高分子材料主要分为塑料，橡胶，纤维三部分。橡胶是一种有机高分子弹性化合物。分子量一般在几十万以上，有的甚至达到一百万左右，它的特性就是高弹性，在外力作用下橡胶很容易发生变形，除去外力后又很快恢复到原来的形状，这一特性是其他材料所不具备的，也是橡胶区别于其他材料的主要标志。除此之外，橡胶还具有一定的机械强度，有减震、吸震的能力，以及极高的可挠性、耐磨性、不透水和不透气等优良性能。某些特种合成橡胶还具有耐油、耐化学品腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。由于这些优异的性能，使橡胶广泛应用于日常生活中，如软管，橡胶珠，密封条，橡胶垫等。汽车工业上，在底盘、发动机、车身、燃
2、油供给、冷却以及制动变速等系统中都有广泛的应用。其主要应用在汽车轮胎、胶管、胶带、密封制品（包括O型圈、油封和各类衬垫）、密封条、减震器、皮碗、皮膜、防尘罩等。由于其特有的高弹性能，橡胶在汽车上的应用往往是其它材料无法替代的。据统计，汽车用橡胶零部件有100多个，约占整车重量的4%6%，这些橡胶制品都担负着重要的作用，对整车的质量和性能及汽车的安全行驶具有至关重要的影响。2.橡胶的分类橡胶按原材料分为天然橡胶和合成橡胶，根据性能和用途分为通用橡胶和特种橡胶，根据橡胶的物理状态分为硬胶和软胶，生胶和熟胶等。2.1天然橡胶天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得，其主要成分为
3、聚异戊二烯：天然橡胶中聚异戊二烯含量在90%以上，此外还含有少量的蛋白质、脂及酸、糖分及灰分。天然橡胶按制造工艺和外形的不同，分为烟片胶（以新鲜胶乳为原料，经过凝固、压片、熏烟等一系列工艺加工制成表面带有菱形花纹的棕黄色胶片）、绉片胶（与烟片胶制做工艺相似，但干燥时不熏烟直接热空气干燥）、颗粒胶和乳胶等。但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。全世界天然橡胶的产地主要集中在泰国、印尼、马来西亚、中国、印度、斯里兰卡等少数亚洲国家和尼日利亚等少数非洲国家，我国产地则主要分布在海南、云南、广东、广西和福建等地区。其中，海南、云南的天然橡胶总产量约占全国总产量的60%和35%。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好
4、的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的，国防上使用的飞机、大炮、坦克，甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。2.2合成橡胶合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处理三部分。合成橡胶的基本原料是单体，精制常用的方法有精馏、洗涤、干燥等。聚合过程是单体在引发剂和催
5、化剂作用下进行聚合反应生成聚合物的过程。有时用一个聚合设备，有时多个串联使用。合成橡胶的聚合工艺主要应用乳液聚合法和溶液聚合法两种。目前，采用乳液聚合的有丁苯橡胶、异戊橡胶、丁丙橡胶、丁基橡胶等。后处理是使聚合反应后的物料（胶乳或胶液），经脱除未反应单体、凝聚、脱水、干燥和包装等步骤，最后制得成品橡胶的过程。乳液聚合的凝聚工艺主要采用加电解质或高分子凝聚剂，破坏乳液使胶粒析出。溶液聚合的凝聚工艺以热水凝析为主。凝聚后析出的胶粒，含有大量的水，需脱水、干燥。按照用途将合成橡胶分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。2.2.1通用合成橡胶（General Purpose synthetic rubber）
6、丁苯橡胶（SBR，Styrene-Butadiene Rubber），丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中通常苯乙烯含量为23.5wt%，多采用低温乳液聚合得到，现已有溶聚丁苯；其分子结构如下：顺丁橡胶（BR，Butadiene Rubber），顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶，全名叫顺式1，4-聚丁二烯橡胶，分为高顺式/中顺式/低顺式：聚异戊二烯橡胶（IR，PolyIsoprene Rubber），以异戊二烯为单体聚合而成的顺式结构橡胶，化学组成、立体结构、性能等与天然橡胶非常的接近，又称为合成的天然橡胶。丁基橡胶（IIR，CIIR，BIIR，Isobutene-Isoprene
7、Rubber），是异丁烯和少量的异戊二烯或丁二烯的共聚体，异戊二烯含量为1-3wt%。乙丙橡胶（EPR, EPDM，Ethylene-Propylene-(Diene)-polyMethylene），是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两种，其中丙烯含量为40-60wt%，二烯约2-5wt%，常见的非共轭二烯有ENB，DCPD，HD。2.2.2特种合成橡胶（Special purpose synthetic rubber）氯丁橡胶（CR，Neoprene，Chloroprene Rubber），是由氯丁二烯作为单体、乳液聚合而成的聚合体。丁腈橡胶（NBR，Acrylonit
8、rile-butadiene (nitrile) rubber），是丁二烯和丙烯腈的共聚体，丙烯腈含量为18-50wt%。氯磺化聚乙烯（CSM，Hypalon，Chloro-sulphonated polyethylene rubber），是用氯和二氧化硫处理聚乙烯后再经过硫化制成的橡胶，Cl 含量为25-43wt%，最常见为37wt%；S：1-1.4wt%。氯化聚乙烯（CPE，Chlorinated polyethylene），Cl：25-43wt%，常见为37wt%。有的书写成CM 或者 CPF，称其为乙烯、氯乙烯和二氯乙烯的三元聚合体。氟橡胶（FKM，Fluorocarbon rubbe
9、r），是含氟单体共聚而成的有机弹性体，常见为F-26，偏氟乙烯-全氟丙烯的共聚物。有的书把氟橡胶写成FPM。硅橡胶（Q，Silicone rubber），为主链含有硅、氧原子的特种橡胶，其中起作用的是硅元素。分为乙烯基（0.1-0.2wt%）/苯基（5-30wt%）/甲基硅橡胶。有的书把硅橡胶简写成Si。丙烯酸酯橡胶（ACR，Acrylic rubber），丙烯酸乙酯/丙烯酸丁酯共聚物，有的书写成AR，由丙烯酸酯与丙烯腈乳液共聚而成，也有写成ACM。3橡胶的性能3.1橡胶的分子结构橡胶的分子结构具有如下特性：其分子由重复单元（链节）构成的长链分子。分子链柔软其链段有高度的活动性，玻璃化转变温度
10、（Tg）低于室温；其分子间的吸引力（范德华力）较小，在常态（无应力）下是非晶态，分子彼此间易于相对运动；其分子之间有一些部位可以通过化学交联或由物理缠结相连接，形成三维网状分子结构，以限制整个大分子链的大幅度的活动性。从微观上看，组成橡胶的长链分子的原子和链段由于热振动而处于不断运动中，使整个分子呈现极不规则的无规线团形状，分子两末端距离大大小于伸直的长度。一块未拉伸的橡胶象是一团卷曲的线状分子的缠结物。橡胶在不受外力作用时，未变形状态熵值最大。当橡胶受拉伸时，其分子在拉伸方向上以不同程度排列成行。为保持此定向排列需对其作功，因此橡胶是抵制受伸张的。当外力除去时，橡胶将收缩回到熵值最大的状态。
11、故橡胶的弹性主要是源于体系中熵的变化的“熵弹性”。3.2橡胶的性能3.2.1橡胶的应力应变性质应力应变曲线是一种伸长结晶橡胶的典型曲线，其主要组分是由于体系变得有序而引起的熵变。随着分子被渐渐拉直，使得分子链上支链的隔离作用消失，分子间吸引力变得显著起来，从而有助于抵抗进一步的变形，所以橡胶在被充分拉伸时会呈现较高的抗张强度。橡胶在恒应变下的应力是温度的函数。随温度的升高橡胶的应力将成比例地增大。橡胶的应力对温度的这种依赖称为焦耳效应，它可以说明金属弹性和橡胶弹性间的根本差别。在金属中，每个原子都被原子间力保持在严格的晶格中，使金属变形所做的功是用来改变原子间的距离，引起内能的变化。因而其弹性
12、称为“能弹性”，其弹性变形的范围比橡胶中主要由于体系中熵的变化而产生的“熵弹性”的变化范围要小得多。在一般的使用范围内,橡胶的应力-应变曲线是非线性的,因此橡胶的弹性行为不能简单地以杨氏模量来确定。3.2.2橡胶的变形与温度、变形速度和时间的关系橡胶分子的变形运动不可能在瞬时完成，因为分子间的吸引力必须由原子的振动能来克服，如果温度降低时，这些振动变得较不活泼，不能使分子间吸引力迅速破坏，因而变形缓慢。在很低温度下，振动能不足以克服吸引力，橡胶则会变成坚硬的固体。如果温度一定而变形的速度增大，也可产生与降低温度相同的效果。在变形速度极高的情况下，橡胶分子没有时间进行重排，则会表现为坚硬的固体。
13、橡胶材料在应力作用下分子链会缓慢的被破坏，产生“蠕变”，即变形逐渐增大。当变形力除去后，这种蠕变便形成小的不可逆变形、称为“永久变形”。3.2.3橡胶的热性能导热性：橡胶是热的不良导体，其导热系数在厚度为 25 毫米时约为 2.26.28 瓦/米 20K。是优异的隔热材料，如果将橡胶做成微孔或海绵状态，其隔热效果会进一步提高，使导热系数下降至 0.42.0 瓦。任何橡胶制件在使用中，都可能会因滞后损失产生热量，因此应注意散热。热膨胀：由于橡胶分子链间有较大的自由体积，当温度升高时其链段的内旋转变易，会使其体积变大。橡胶的线膨胀系数约是钢的 20 倍。这在橡胶制品的硫化模型设计中必须加以考虑，因
14、为橡胶成品的线性尺寸会比模型小 1.23.5%。对于同一种橡胶，胶料的硬度和生胶含量对胶料的收缩率也有较大的影响，收缩率与硬度成反比，与含胶率成正比。各种橡胶在理论上的收缩率的大小顺序为：氟橡胶硅橡胶丁基橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶丁苯橡胶天然橡胶橡胶制品在低温使用时应特别注意体积收缩的影响，例如油封会因收缩而产生泄漏，橡胶与金属粘合的制品会因收缩产生过度的应力而导致早期损坏。3.2.4橡胶的电性能通用橡胶是优异的电绝缘体，天然橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶和丁苯橡胶都有很好的介电性能，所以在绝缘电缆等方面得到广泛应用。丁腈橡胶和氯丁橡胶，因其分子中存在极性原子或原子基团，其介电性能则较差。在另一方面，在橡
15、胶中配入导电炭黑或金属粉末等导电填料，会使它有足够的导电性来分散静电荷，或者甚至成为导电体。3.2.5橡胶的气体透过性橡胶的气体透过率是气体在橡胶中的溶解度与扩散度的乘积。气体的溶解度随橡胶的溶解度参数增加而下降，气体在橡胶中的扩散速度取决于橡胶分子中侧链基团的多少。气体在各种橡胶中的透过速度有很大的不同，在橡胶中气透性较低的是聚醚橡胶和丁基橡胶，丁基橡胶气透性只有天然胶的 1/20。而硅橡胶的气透性最大。橡胶的气透性随温度的升高而迅速上升，对于使用炭黑作填料的制品来说，其品种和填充量对气透性能影响不大。但软化剂的用量大小对硫化胶的气透性能影响很大，对气透性能要求较高的橡胶制品，软化剂的用量尽
16、可能减少为好。3.2.6橡胶的可燃性大多数橡胶具有程度不同的可燃性。而分子中含有卤素的橡胶如氯丁橡胶、氟橡胶等，则具有一定的阻燃性。因此，含有氯原子的氯丁胶和氯磺化聚乙烯在移开外部火焰后，既便燃烧也是困难的，而氟橡胶则完全是自行灭火的。在胶料中配入阻燃剂（例如磷酸盐或含卤素物质）可提高其阻燃性。3.3橡胶的主要性能及测试技术橡胶的性能主要有以下一些指标：邵氏A硬度 密度 拉伸强度断裂伸长率 热空气老化 压缩永久变形 脆性温度 回弹性 耐臭氧 撕裂强度 耐磨性能 耐液体试验 耐油漆性等。橡胶的测试方法很多，如GB、ISO、DIN等。根据塑料的经验，发展方向是以ISO标准为主，可能橡胶也是以ISO
17、标准为主，但是这并没有什么关系，就橡胶而言，不像塑料那样特别地强调试样或者实验方法的问题。就我们公司的标准而言，其测试方法以国标为主（GB标准），DIN标准（德国工业标准）用得不是很多，而且一般情况下和GB、ISO标准通用。所以，这里以GB标准为主，参考ISO标准。3.3.1密度测试硫化橡胶的密度是指在一定温度下单位体积的硫化橡胶的质量，以mg/m3为单位。密度对于橡胶来说不是一个很重要的指标参数。标准：GB/T 53391，等效 ISO 2781-1998。GB标准：测试原理就是阿基米德定理，试样的密度试样在空气中的质量/（试样在空气中的质量试样在水中的质量）*蒸馏水的密度测试方法A：无孔隙
18、的硫化橡胶试样的测试方法。测试方法B：适用于有孔隙的硫化橡胶。试样为片状硫化橡胶，其质量不少于2.5g，内部质量控制试验的试样质量不少于1g，试样不应有气泡、裂缝、杂质且表面光滑。3.3.2硬度测试橡胶硬度主要是用硫化橡胶邵氏A硬度试验方法。在规定压力作用下,一定形状的物体抗压入的阻力。表示橡胶抵抗外来压力侵入的能力，各种橡胶都需要一定的硬度，不同制品有不同的要求。橡胶邵氏A硬度测试试验国标为 GB/T 53192，参照ISO 76191986。在邵氏A硬度测试时要注意以下几点：硬度计的测量范围在2090之间，如果超过范围，应更换表头。读数时间：1s（也有些规定读数时间是15s）。试样厚度不小
19、于6mm，如果试样厚度不够，可以多层叠合，但不能超过三层。测量面的尺寸应能够满足下一条。试样的每一点只能测试一次。测量点间距不小于6mm，与试样边缘的距离均不小于12mm。3.3.3拉伸试验拉伸试验主要包括拉伸强度，断裂强度，扯断伸长率，定伸应力，定应力伸长率，屈服点拉伸应力，屈服点伸长率，扯断永久变形。标准：GB/T 52892、ISO/DIS 371990在拉伸试验时要注意以下几点：试样的类型。试样有哑铃型试样（如表3-1）和环状试样。表3-1 哑铃型拉伸试样1型2型3型4型总长（最短）L115753550端头宽度We25112.51.06.00.58.50.5狭小平行部分长Ln33225
20、112.00.516.01.0狭小平行部分宽W4.00.12.00.14.00.1过度边外径Ro1418.00.53.00.17.50.5过度边内径Ri25212.51.03.00.110.00.5初始标距25.00.520.00.510.00.510.00.5试样厚度mm2.00.22.00.21.00.22.00.2在产品上截取时，其厚度可以不一致，但不同厚度之间的结果不可比。环状试样为44.60.2mm，内径36.6mm。厚度4.00.2mm。试样制备方法环状试样可用冲压一次或二次冲切，也可以用旋转法在模压胶片上裁切。此外，还可以直接用模制备方法制备。实验条件1、2型试验拉伸速度为500
21、50mm/min。 3. 4型试验拉伸速度为20020mm/min。环状试样拉伸速度为50050mm/min。3.3.4热空气老化橡胶长期在日光、热、氧、臭氧、大气等的作用下，所产生的物理力学性能劣化的现象称为老化，老化的原因是由于橡胶分子被氧化的连锁反应，光热能加速这种反应。老化系数是将橡胶进行老化，用老化后和老化前的物理力学性能的比值来表示。热空气老化试验是为了检测橡胶在一定温度下人工老化后的硬度、拉伸轻度、断裂伸长率等物理性能的变化情况。标准：GB 351283、ISO 188。热空气老化是要注意以下几点：老化箱型号。老化试验温度，时间及周期。老化温度可以选择50、70、100、120、
22、150、200、300、等。老化时间可选为24、48、72、72、96、144h或更长时间。试样类型。试验采取拉伸试样的哑铃型试样。数量最少十个，五个老化前测试，五个老化后测试。3.3.5压缩永久变形压缩永久变形对运动件是一项很重要的指标，比如橡胶吊环、橡胶衬套等，而且压缩比、试验温度、试验时间都是比较重要的参数标准：GB 775991、ISO/R815在压缩永久变形试验时要注意以下几点：试样的类型A型：试样直径290.5mm，高12.50.5mm的圆柱体。B型：试样直径130.5mm，高6.30.5mm的圆柱体。试样可以从薄胶片上裁取圆片后叠合。叠合试样不超过三层。两种试样试验结果不一致，得
23、到的测试结果不可相互比较。测量橡胶压缩永久变形最好采用A试样，使用大尺寸试样可以获得精度较高的数据。试样从成品中取得时最好采用B试样，并且尽可能在成品的中部取样。试样的制备方法1.模压法制备试样，硫化温度，硫化时间。2.裁刀制备试样。试验条件表3-2高温或低温试验温度高温（）低温（）40101551-101701-251851-4011001-5511252-7011502-8011752-1001200222522502压缩率，试验温度，时间，液体名称：压缩率可选用50%，20%和10%三种。试验温度：室温下试验温度为232下进行。其他温度见表3-2。试验时间有：24-26h，72-74h，
24、168-170h或168h的倍数。做耐液体试验时，要指明液体的类型。冷却时间和停放时间。冷却时间一般为30120min，停放时间为30min。3.3.6脆性温度一定条件下，试样受冲击产生破坏时的最高温度。它是衡量橡胶耐寒性的一项质量指标。橡胶的脆性温度和耐低温性能有很强的联系，但是并没有完整的一致性，脆性温度也不代表制品工作温度的下限，因为实际使用条件可能与试验条件不一样。标准：GB/T 168294。脆性温度国家标准GB/T 168294。脆性温度试验时要注意以下几点：试样规格。试样的长为25.00.5mm、宽为6.00.5mm，厚为2.00.3mm。使用的传热介质和制冷剂。常用的传热介质有
25、工业乙醇，还有丙酮、硅氧烷液体等。制冷剂有干冰和液氮。试样冷却时间为3.0min。冲击器应在半秒钟内冲击样块。3.3.7回弹性回弹性是衡量橡胶弹性的重要指标，它是用摆锤在一定高度的高度冲击橡胶，弹回的高度与原来的高度的比值，其值越大，表明橡胶的弹性越好。标准：GB/T 168191、ISO 46621986。回弹性试验时要注意以下几项：样块尺寸及试验规范：样块为圆柱，厚度为12.50.5mm，直径为290.5mm，如果从成品上直接切取试样，而达不到要求时，可以用几层叠起测量，但最多不得超过3层，每层必须平行、光滑。在硫化和试样过程中尽可能完全避免光照。如果试样经过打磨，在打磨和试验之间的间隔不
26、应超过72h。3.3.8耐臭氧臭氧老化试验的目的是研究橡胶在臭氧作用下的老化规律，快速鉴定硫化橡胶的耐臭氧老化性能，评价抗臭氧老化剂的防护作用，或为提高橡胶制品的使用寿命提供依据。标准：GB 776287、ISO 1431/11980。在耐臭氧老化试验中，要注意以下几点：试样规格。试样有矩形试样和哑铃型试样。矩形试样规格为：长度70100mm（有效长度应大于40mm）宽度100.5mm，厚度2.00.2mm。若作断裂试验，也可采用宽度为50.1mm，厚度0.50.05或10.1mm的矩形试样。哑铃型试验规格：GB528-82 中规定的拉伸试样规格1型或2型试样。试验条件（包括臭氧浓度，温度，伸
27、长率等）臭氧浓度有255，505，10010，20020，50050或1000100等。对通用的硫化橡胶一般采用505pphm，对较耐老化的硫化橡胶宜采用较高的臭氧浓度。最适宜的试验温度应为402，也可以根据使用环境或设备的控温条件采用其他试验温度（如302或232），但不应高于60。不同的结果之间不可相互比较。通入臭氧空气的流速平均不少于8mm/s，最宜在12-16 mm/s之间。或含臭氧空气的流量每分钟的置换量以占箱体容积的3/4为宜。伸长率有（%）51，101，152，202，302，402，502，602，802 。 如果仅用一种伸长率，一般采用20%。评价指标和方法用出裂时间来表示；
28、用断裂时间来表示；用龟裂时间来表示3.3.9 撕裂强度橡胶制品在使用时，如果出现裂口，会越撕越大直至报废，所以抗撕裂强度是橡胶的的一项很重要的力学性能指标。撕裂强度依赖与试样形状，拉伸速度，试验温度来和硫化橡胶的压延效应。标准：GB/T 52991、ISO 341979。在撕裂试验时应该注意以下几点：试样规格。裤形试样：100mm10mm2mm，割口深度沿长度方向405mm。直角形状试样，割口或不割口。要求割口的试样，割口在试样内角顶点，深度为1.00.2mm。新月型试样，割口在凹边中心处，深度为1.00.2mm。拉伸速度裤形试样的拉伸速度为10010mm/min直角试样和新月型试样的拉伸速度
29、为50050mm/min。制备方法试样从2.00.2mm的模压样品上截取。3.3.10 耐磨性能（阿克隆磨耗机）在规定的接触压力下和给定的面积上，测定试样在一定级别的砂布上进行摩擦而产生的磨耗量。表示材料的耐磨损性能，对于运动件其指标尤为重要。标准GB 986788，ISO 46491985。耐磨性试验要注意以下几个方面：试样规格160.2mm（6-10）mm。试样的制备可以用旋转刀从硫化胶上截取。也可以用模型直接硫化成圆柱型试样。试验条件试验的垂直压紧力：100.2N，也可以用50.1N。耐磨耗国家标准还有GB 1689-82。用此方法做耐磨性试验时要注意：试样规格：（D+h）+0-5mm，
30、宽12.70.2mm，厚3.20.2mm。（D为胶轮直径，h为试样厚度，为圆周率。胶轮直径一般67-68mm。胶轮直径为6768mm，厚为12.70.2mm，硬度为7580度（邵氏A），中心孔直径应符合转轴的直径3.3.11 耐液体试验此试验主要考察液体溶液的对橡胶材料的影响。一般有1号，2号，3号标准汽油，定点的商品油，其他配制成的混合试样液体。标准：GB/T 169092和ISO 18171985。耐液体试验要注意以下几点：浸泡温度和浸泡时间浸泡温度有：-701，-551，-401，-251，-101，01，202，232，272。401，551，701，851，1001，1202，125
31、2，1502，1752，2002，2252，2502。浸泡试验周期：220.25h， 480.5和，72-73h，96-97h，1202，7d2，7d的倍数2h。耐液体试验的一般检测项目：体积质量变化的测定试样规格：25mm25mm2mm，如果从制品中取样，试样体积1-3cm3，厚度大于2.2mm的，处理到2.00.2mm。尺寸变化的测定 长度、宽度和厚度的测定：试样规格：50mm25mm2mm，若已知压延方向，沿压延方向截取。若从制品上截取，可包括1.8mm的试样，厚度大于2.2mm的，处理到2.00.2mm。表面积变化的测定：试样规格8mm8mm2mm抽出可溶物质的测定试样规格：25mm2
32、5mm2mm，如果从制品中取样，试样体积1-3cm3，厚度大于2.2mm的，处理到2.00.2mm。试样浸泡后物理性能的测定（拉伸性能，硬度）浸泡并干燥后物理性能的测定（拉伸性能，硬度）试样仅一个表面与试验液体接触的试验试样规格：60mm的圆片。3.3.12其他检测性能耐油漆性能，耐腐蚀性能等也是橡胶材料重要的检测项目。常见橡胶的优缺点和应用见表3-3，常用橡胶的各种性能见表3-4。3.4常用橡胶的性能表3-3 常见橡胶的优缺点和应用橡胶名称优点缺点常用部件天然橡胶（NR）是一种结晶性橡胶，自补强度很大，经炭黑补强后，机械强度性能较好，耐寒，耐曲挠，透气性好、多次形变生热少，隔振性亦好，耐碱性
33、好。但是不耐浓硫酸。天然橡胶在非极性溶剂中膨胀，耐油、耐溶剂都较差。轮胎，传动带，输水胶管、输气软管和机械防震零件。三元乙丙橡胶（EPDM）抗臭氧性，耐天候性和耐老化性能优异，居通用橡胶之首。电绝缘性、冲击弹性很好，耐酸碱，密度小，可进行高填充配合。硫化时间很慢，难于同其他橡胶并用，它的自粘性和互粘性很差，不易粘合，给加工带来很大的困难。轮胎胎侧，内胎，汽车门窗密封条、橡胶管、风扇带、耐热传输带、各种胶布、高低压电线电缆、电气绝缘零件等。丁腈橡胶（NBR）具有优良的耐油性，仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。丁腈橡胶的耐热性优于天然橡胶，丁苯橡胶。其气密性及耐水性较好。但是它不耐臭氧，且不适
34、宜做绝缘材料。油封，O形圈等耐油密封件，输油管和耐油性胶板等丁苯橡胶（SBR）价格便宜，常作为天然橡胶的并用材料，性能和天然橡胶相似，在光、热和氧的综合作用下，耐老化性能优于天然橡胶耐臭氧性比天然橡胶差，抗拉、伸长、抗撕裂及耐油性等都不如天然橡胶轮胎、机械隔振垫、密封垫片、电绝缘制品、运输带、胶管和海绵制品表3-3 常用橡胶的优缺点和应用（续表）橡胶名称优点缺点常用部件丙烯酸酯橡胶（ACM）耐高温氧化性和耐油性极好，在硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。耐臭氧，气密性和耐曲挠性优良但是耐寒性差，不耐水，不耐蒸气及有机、无机酸和碱。在甲醇、乙二醇、酮、酯等水溶性溶液内严重膨胀。工作温度高，丁腈橡
35、胶不能满足要求，而使用硅，氟橡胶成本又太高的场合，汽车发动机曲轴后油封，变速箱及主转动油封，聚氨基甲酸酯橡胶（PUR）分为混炼型、浇注型、热塑性三类，通性是：拉伸强度高，伸长率大、弹性好、硬度范围宽、抗撕裂强度高、耐磨、耐热、耐低温、耐老化、耐臭氧及耐油，聚氨酯硫化胶的介电性能相当于天然橡胶，气密性相当于丁基橡胶。易水解，在水蒸气，热水，强酸碱中，也都有分解作用，聚氨酯橡胶滞后和生热大，只宜做低速转动薄制品。常用于制造实心轮胎，胶辊，胶带及连轴节。丁基橡胶（IIR）气密性优异，耐热性，耐寒性，减震及电性能都很好，耐酸碱和耐极性溶剂。硫化速度慢，自粘性与互粘性差，由于相容性不好，补强填充母炼胶通
36、常需热处理，才能提高硫化胶的物理性能汽车内胎，高压或中压电线电缆绝缘胶，蒸气胶管，减震制品，硫化水胎，胶布，衬里和密封条等氯丁橡胶（CR）氯丁橡胶的物理性能和天然橡胶相似，耐天候、耐热、耐油及耐溶剂性都优于天然橡胶。氯丁橡胶阻燃性极好。但是它在低温时变硬，贮藏稳定性差，电绝缘性不好，密度大，且加工不易控制。耐老化的门窗密封条、电线电缆包裹层、耐油印刷胶辊、耐油胶管、石油钻探零件、胶管等制品。表3-4 常用橡胶的各项性能橡胶类别拉伸强度（MPa）伸长率（%）使用温度范围（）压缩永久变形回弹性电性能撕裂强度耐磨耗性耐割口增长耐水溶胀性耐酸性天然橡胶（NR）6.89-27.56100-700-75-
37、90良优+优优优优优良异戊橡胶(IR)6.89-27.56100-750-75-90中优+优优优优优良丁苯橡胶（SBR）6.89-24.12100-700-60-90良良中中-良优良良-优良顺丁橡胶（BR）6.89-20.67100-700-100-90中优+良良优中差良氯丁橡胶（CR）6.89-27.56100-700-60-120良优良良优良良良丁基橡胶（IIR）6.89-27.67100-700-60-150中中优良良优优优丁腈橡胶（NBR）6.89-27.56100-600-50-120良良差-中良优良优良乙丙橡胶(EPDM,EPM)6.89-20.67100-300-60-150中良
38、优差良良优优硅橡胶（Q）3.45-10.3450-800-120-280优良优中中中优中氟橡胶（FPM）6.89-16.54100-350-50-300优中良-优中良中良-优优聚氨基甲酸酯橡胶（PUR）6.89-255.12100-700-60-80优优中-良优优良中-良中表3-4 常用橡胶的各项性能（续表）橡胶类别拉伸强度（MPa）伸长率（%）使用温度范围（）压缩永久变形回弹性电性能撕裂强度耐磨耗性耐割口增长耐水溶胀性耐酸性聚硫橡胶（ET、EOT）3.45-6.81100-400-30-80差中良中中差良-优中丙烯酸酯橡胶（ACM）6.89-15.16100-400-30-180良良差-中中良良差-中中氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）6.89-19.29100-500-60-150良良良良良良良-优优氯醇橡胶（CO，ECO）6.89-17.23100-400-60-150中良中良良优良良
