各种橡胶基本特性与应用范围

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作者：姚左成
, j5 X1 v9 `+ h# N: `( C9 u1 、丁腈橡胶（ NBR ）
9 A; U+ d4 O4 e$ n. s# Z1.1 、丁腈橡胶的丙烯腈含量在 15%-50% 的范围，一般多以聚合物中结合丙烯腈量多少来分类，可分为五个系列，即：
4 Y- e) n- P, ~! O3 ?8 Z极高丙烯腈橡胶，丙烯腈含量 43% 以上：
高丙烯腈丁腈橡胶，丙烯腈含量 36-42% ：
中高丙烯腈丁腈橡胶，丙烯腈含量 31-35% ：
中丙烯腈丁腈橡胶，丙烯腈含量 25-30% ：
低丙烯腈丁腈橡胶，丙烯腈含量 24% 以下：
1.2 、基本特性：
4 t1 U0 t( q; J$ N: \. r8 ~7 W1.2.1 、因含有极性腈基，对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、液体燃料和溶剂等有较高的稳定性。耐油性是其最大的特长，丙烯含量愈高耐油性愈好。
1.2.2 、耐热性优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶，可在空气中 120 ℃ 下长期使用。
% j/ Y) _6 d" D5 h% \; M1.2.3 、气密性较好，仅次于丁基橡胶。
% {# p+ t+ p, a$ [; l1.2.4 、耐寒性、耐低温性较差，丙烯腈含量愈高，耐寒愈差。
7 |  m. o( h. F( e& `1.2.5 、因是非结晶性橡胶，生胶强度较低，须配入补强剂，提高结合丙烯腈量有助于增高强度和耐磨性，但弹性下降。
1.2.6 、丁腈胶的介电性能差一点，属于半导体橡胶。
1.2.7 、胶料的耐油性和永久变形的平衡，耐油性与电性能的平衡是重要的。
1.3 、应用范围： 主要用于制作耐油橡胶制品，广泛用于制造密封件、垫片、垫圈等模制品和压出制品，各种橡胶胶辊、耐油胶管、工业用品和粘合剂等等 。
2. 羧基丁腈橡胶（ XNBR ）
( Q" Q5 Z; E" Y; i  t7 D2.1 ：基本特性：
2.1.1 硫化速度比丁腈胶快，易焦烧。
2.1.2 纯胶配合示高的拉伸强度。
( N- D% W1 R4 P  i& I, o$ d2.1.3 硫化胶的耐热性、耐磨性好。
2.1.4 与酚酫树脂相容性好。
: j' {4 Z; i# J# v% i7 x2.2 、应用范围： 主要用于胶管、密封件、垫圈、油封、各种模型制品和粘合剂等。
: }9 V4 F% x$ s' k0 {1 u3 、丁腈橡胶 - 聚氯乙烯共混胶（ NBR/PVC ）
1 i; E1 S2 d! h" K3.1 、基本特性：
3.1.1 耐臭氧和耐天候老化性能比通常丁腈橡胶显著提高。
( ~% |) O3 p  a% v, u3.1.2 比通常丁腈橡胶提高了耐燃性。
3.1.3 耐磨耗、耐油性、耐化学药品等性能比通常丁腈橡胶有所改善。
% E/ x1 V9 s4 ?2.1.4 提高了压出、压延工艺性能。
2.1.5 可任意着色制作艳色制品。
& |0 [$ @$ y; z2.1.6 低温特性、弹性降低，压缩变形增大。
5 o1 y- L/ i* l( }# ?2.1.7 比通常的聚氯乙烯改善了低温特性、耐油性、伸长率等。
8 \4 b6 [8 i0 G( A& U3.2 应用范围： 主要用于电线电缆护套，油管和燃油管外层胶，皮辊和皮圈，汽车模压零件，微孔海绵，发泡绝热层，安全靴和防护涂层等 。
4 、氢化丁腈橡胶（ HNBR ）
& X- o) ]$ L% G8 n; h4.1 、基本特性
4.1.1 氢化丁腈橡胶虽经氢化饱和，但仍然保持原丁腈的特性。具有拉伸结晶性，因而强度较高。
4.1.2 有良好的耐热和耐臭氧、耐天候老化性能以及耐化学酸碱性能。
- F' ~0 E1 r/ ^' ~0 ]& g4.1.3 良好的耐技术液体（包括含腐蚀添加物的油类）的溶胀性能。
0 i5 O; {  `* C, c& Q5 H2 d0 Y4.1.4 良好的机械性能，即使在温升条件下仍保持相当水平。
5 u9 n/ f1 I" S5 k0 n/ \4.1.5 在极有害的条件下，有显著的耐磨耗性能。
9 t: Q; [9 O4 i' [. o: Z2 \4.1.6 硫化胶的拉伸强度比丁腈橡胶，氯丁橡胶更高，接近高于羧基丁腈橡胶。
' X  T# u# X) }& w+ L, A" l( v4.1.7 优异的耐酸（硫化氢）环境和耐胺 / 油混合物性能，以及耐氧化燃料和润滑油性能。
4.1.8 玻璃化温度 Tg 随氢化程度在 -15- -40 ℃ 之间，脆性温度 -50 ℃ 。
# O7 K' j6 V& S: m+ Z% Z4.2 、应用范围： 由于具有独特的性能，因此广用于油田工业、汽车工业、飞机制造工业和建筑工业等领域的制品，如制造钻井、钻井管保护层、蓄压器、汽车燃料和润滑系统、发动机使用垫圈， O 型圈、密封件等 。
& i/ ~1 B% G" H5 H  ?  E  d5 、丁基橡胶（ IIR ）
4 P4 R, ]& w7 ?8 N5.1 基本特性
5.1.1 最大的特性是气体特定过性小，气密性好。
- c: G7 d$ e5 b- F5.1.2 回弹性小，在较宽温度范围内（ -30-+ 50 ℃ ）均不大于20% ，因而具有吸收振动和冲击能量的特性。
5.1.3 耐热老化优良，且有良好的耐臭氧老化、耐天候老化和对化学稳定性以及耐电晕性能与电绝缘性好。
5.1.4 耐水性好、水渗透率极低，因而适于做绝缘材料。
$ N: w% S7 L! O5 U% T5.1.5 缺点是：硫化速度慢；粘合性和自粘性差；与金属粘合性不好；与不饱和性橡胶相容性差，不能并用。但可与乙丙橡胶和聚乙烯等共混并用。
" P; u8 I( R1 v2 w& @1 _! U5.2 应用范围： 主要用于制造汽车轮胎内胎、汽车部件，硫化用胶囊、水胎、风胎，胶带、胶管、电线、电缆、包覆胶，各种机械制品，振动隔离件，建筑用防水片材，密封及填缝材料，贮罐衬里，蜡添加剂和聚烯烃改性剂等 。
6 、乙丙橡胶（ EPR ）
6.1 、二元乙丙橡胶（ EPM ）基本特性：
$ Y6 n0 R4 ^/ V1 X1 A& x+ N6.1.1 聚合物的相对密度是商品橡胶中最小的。
6.1.2 耐臭氧老化性能优异，比氯丁橡胶、丁基橡胶好。
  i( A( e' o* s/ a- d, z6.1.3 耐候性、耐氧老化性很好、耐热性、低温特性优良。
6.1.4 耐化学药品性、电绝缘性能好。
% n* E( k  Q" a/ f6.1.5 不能用硫磺硫化，采用有机过氧化物硫化交联。
6.1.6 粘性差。
应用范围：主要用于电线、电缆，建筑材料，汽车零部件和工业制品，以及与树脂共混、聚烯烃的活性剂等 。
: {  `( C! E9 H& _( l& _- {9 @* v" ~6.2 三元乙丙橡胶（ EPDM ）基本特性：
6.2.1 三元乙丙橡胶的相对密度也小（ 0.85-0.86 ），仍具有二元乙丙橡胶的耐臭氧性、耐候性、耐热性和耐化学稳定性等特性。
6.2.2 可采用硫磺促进剂硫化体系硫化，也可以用有机过氧化物交联，而制得高强度的制品。
  G5 X4 M  _- ^" X& ?$ m) \6.2.3 耐低温性好，电绝缘性能也好。
- Q: x: m0 S% h6.2.4 配合时有容纳高量填料和油类的承受能力。
. _2 p, U8 R* y6.2.5 可与不饱和橡胶、低不饱和橡胶和塑料相容并用。
6.2.6 由于硫化胶表面良好具有高的物性，适于制作发泡制品。
" [1 B& F0 N2 q# X' q6.2.7 未硫化橡胶粘合性差。
应用范围： 主要用于汽车工业、电线电缆工业、建筑和防水材料、工业橡胶制品、民用制品，与其它橡胶和塑料树脂等并用或共混，以及制作添加剂等等 。
  \: T# z1 s3 y( p9 x7 、聚丙烯酸脂橡胶（ ACM/PA ）
7.1 、基本特性：
7.1.1 耐油性与中低结合丙烯腈含量的丁腈橡胶相当，但比高丙烯腈含量的差。耐热性和耐天候性优于丁腈橡胶，使用温度达 175 ℃ -200 ℃ 。
1 t/ k. r+ M/ c7.1.2 在高温下耐燃料油、耐润滑油性能极好。
7.1.3 对多种气体具有耐透过性。
7.1.4 耐水性、耐寒性差。
7.1.5 加工性能不是很好 ，不安全，硫化工艺有锈蚀模具的缺点，近来出现的硫磺硫化类，克服了这些缺点，且经济方便。
7.2 应用范围： 主要用于汽车工业，制造各类密封配件。还用于海绵、耐油密封垫、隔膜、特种胶管和胶带，深井勘探用制品等。也用于粘着剂以及高温条件下与油接触的电线电缆护套等。在航空、火箭、导弹等方面，用以制备固体燃料的粘合剂等 。
8 、乙烯丙烯酸甲酯橡胶（ AEM/Vamac ）
8.1 基本特性：
; A% X% w* |1 O3 c8 {) d- ^7 w8.1.1 乙烯丙烯酸甲酯橡胶有母炼胶和纯胶两类，可以用伯胺类和过氧化物硫化。
8.1.2 有良好的耐热性和耐油性的平衡。
) Q& m8 R- g' ]' |5 f8.1.3 低温性能比丙烯酸酯橡胶优良。
2 L5 l8 i& B: m" M  ?! p# @8.1.4 耐臭氧性、耐候性好。
3 m8 C4 O" b0 i. T8.1.5 价格高。
  k% q% r4 @* ~1 k: t% h* V8.2 应用范围： 主要用于汽车部件和电线电缆，前者包括轴密封、冷却剂和动力操纵管，高温火花塞保护罩、自动波纹管的恒速连接器等，后者用以制作引火线护套、中电压电缆等 。
1 s2 Z$ `5 C3 B0 R5 Y9 、氯磺化聚乙烯橡胶（ CSM/Hypalon ）
9.1 基本特性 :
9.1.1 耐臭氧、耐天候、耐化学药品性极优、耐不变色性好。
9.1.2 耐热性好，连续使用温度 120 -140 ℃ ，间断使用温度可达140 -160 ℃ 。
9.1.3 因含较多的氯，具有耐燃性，燃烧十分缓慢，移开火焰即自行熄灭。
9.1.4 耐油性和耐热油性好，与含丙烯腈 40 的丁腈橡胶相当，但不耐芳烃。
9.1.5 硫化胶的介电性能优良。
; L) L3 c! w" Z. J; g9.1.6 耐低温性差。
9.2 应用范围： 主要用于工业制品、电线电缆的护套、软管、设备衬里、涂料、建筑用如防水涂层、橡胶地板、水池衬里等和汽车用零部件等 。
; W- `1 g* j9 E3 K! X5 H- I10. 共聚氯醚橡胶（ ECO ）
+ \3 ?  N1 t4 S: b' t10.1 基本特性：
+ ~. `% {( v3 T8 c10.1.1 二元共聚氯醚橡胶的耐热性、耐油性、耐候性等与氯醚橡胶同样好。
10.1.2 大大改进了氯醚橡胶的低温性能和回弹性。
10.1.3 共聚氯醚橡胶能在较宽的温度范围内保持胶料原有的硬度，具有很好的减振性能，耐磨性也好，但其耐气体透过性和耐燃性变差。
10.1.4 不饱和型氯醚橡胶能用硫磺硫化体系、过氧化物硫化，老化时胶不变软，对模具污染腐蚀甚微。且可与二烯类橡胶并用互相改进性能，且有共硫化性。
10.1.5 压缩变形低。
7 U& j* f0 V) P. ~# B/ y10.1.6 加工性能和物理强度不好。
9 t; W, Y/ @. J8 F& ?10.2 应用范围： 由于纵合性能较好，用途较广。主要用于汽车、飞机及各种机械的配件，如垫圈、密封圈、 O 形圈、隔膜等；也用于制作耐油胶管、燃料胶管、印刷胶辊、胶板、衬里以及充气制品等。
  t- H, Z$ q& A/ u7 p' ~5 Z; F11 、聚氨酯橡胶（ PU/PUE ）
1 d3 T- R( X( Y9 `/ {' F11.1 聚酯类聚氨酯橡胶（ AU ）
: e; f3 V6 n1 E8 z; l3 u2 K. Q2 M11.1.1 基本特性：
( Z+ ^: j+ e, {11.1.1 .1 机械强度高，能得到广泛性能范围的制品。
11.1.1 .2 耐热老化性、耐臭氧性、耐化学药品性好。
- A. U  d; s: F4 w# J11.1.1 .3 与聚醚类聚氨酯橡胶比较，机械强度高。但耐寒性差。
11.1.1 .4 其它性能几乎与聚醚类聚氨酯橡胶相同。
11.1.2 应用范围： 由于性能优异而广泛用于汽车工业、机械工业、电器和仪表工业、皮革和制鞋工业、医疗和体育等领域。制造各种部件、鞋底和后跟、实心轮胎、输送带、输送管道、筛板和滤网、轴衬和轴套、泵和叶轮包覆层、胶辊、垫圈、油封、运动鞋、野外电缆护套以及海绵泡沫制品等。
# Z, `* I/ g1 h, N+ T. T11.2 聚醚类聚氨酯橡胶（ EU ）
- a0 h' H' R* u2 t& e, i11.2.1 基本特性：
) |) R. C: G  }: D$ z9 J! n, ^4 T11.2.1 .1 以得到从软质到硬质的范围广泛的制品。
' X0 N9 f2 f& w% J) V( N11.2.1 .2 机械性能特别是拉伸强度、耐磨性好。
11.2.1 .3 耐热老化性、耐臭氧性、耐化学药品性良好。
11.2.1 .4 热水性差。
3 _, y3 k* p0 @11.2.1 .5 与聚酯型聚氨酯橡胶比较，耐寒性和橡胶弹性优越，机械强度差。
3 j5 `* V" B+ A) M+ T5 R11.2.2 应用范围： 主要用于汽车部件，特别是缓冲器等大型部件，以及电器制品、土木建筑工业，泡沫制品等等 。
12 、硅橡胶（ MVQ/SILICONE ）
/ G; x: v  E- c: V0 w- q12.1 基本特性：
9 |( V4 O4 ]- Z9 A% R12.1.1 耐热性和耐寒性优异，能在 -60-+ 250 ℃ 宽广温度范围内使用物性变化少。
! J% j7 A/ L9 K' s12.1.2 耐臭氧性、耐天候性好。
12.1.3 电性能优良，在宽广温度范围，频率范围变化少。
12.1.4 机械特性低，抗高温压缩变形比二甲基硅橡胶有改进。
12.2 应用范围： 甲基乙烯基硅橡胶由于硫化活性提高，耐热性和高温抗压缩变形有很大改进，是产量最大、应用范围最广的一类硅橡胶，品种牌号也最多。除通用型胶料外，各种专用性和具有加工特性的硅橡胶，也都以它为基础进行加工配合，如高强度、低压缩变形、导电性、迟燃性、导热性等硅橡胶。这类硅橡胶广泛用于 O 型圈、油密封，各种管道、密封剂和粘合剂等。