橡胶种类很多,而橡胶本身无毒。
橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。
橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。
橡胶(rubber)是提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。它是高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。
天然橡胶(NR)是由巴西三叶橡胶树分泌的天然胶乳,经凝固、加工而得到的弹性固状体物,其主要成分是聚异戊二烯,含量在90%以上,此外还含有少量的蛋白质、类脂物和有机酸、糖类及灰分等。
由于加工方法的不同以及橡胶制品的需要,天然橡胶产品可以分为天然生胶和浓缩天然胶乳两大类,前者如烟片胶、风干胶片、绉胶片、颗粒橡胶、橡胶粉及其它特种橡胶等,后者有离心浓缩天然胶乳、膏化浓缩天然胶乳、蒸发浓缩天然胶乳及其它特种胶乳等。天然生胶主要用于制造各种轮胎、输送带、工业胶管、胶鞋等,浓缩天然胶乳则主要用于制造浸渍制品、海绵制品、输液胶管、铸模制品、地毯、胶粘剂与料涂等。
合成橡胶指任何人工制成的,用于弹性体的高分子材料,是由人工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。合成橡胶在20世纪初开始生产,从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
橡胶垫圈,就是一种使用橡胶为主要原料制作而成的垫圈,也是现在工业上最为常见的,使用最为广泛的一种垫圈。橡胶垫圈具有很好的耐油、耐酸碱的特性,这也是橡胶垫圈使用这么广泛的一个重要原因。下面我们来了解一下橡胶垫圈的标准以及分类。
橡胶垫圈的标准
1C级垫圈没有Ra32和去毛刺的要求。
2C级适用于中等装配系列,A级适用于精装配系列
3 G B848-85主要用于带圆柱头螺钉,其他用于标准六角螺栓,螺钉和螺母。
4材料力学性能等级:钢 200HV; 奥氏体不锈钢A200。
5标记示例:标准系列、公称尺寸d=8mm,性能等级为200HV级、不经表面处理的平垫圈:垫圈GB971—85 8 200HV。
橡胶垫圈的材质
橡胶垫圈的材质通常有NBR(丁腈胶)、SBR(丁苯胶)、HNBR(氢化丁腈胶)、EPDM(三元乙丙胶)、SILICONE(硅胶)、VITON(氟胶)、CR(氯丁胶),FFKM(全氟橡胶)等。
橡胶垫圈的材质选用以NBR丁腈胶的使用最普遍,其性价比最高。而FFKM全氟橡胶垫圈的使用一般在较尖端领域,如航天火箭领域。因为其价格相当昂贵,但其性能卓越,可以超过许多金属材料。
橡胶垫圈的种类
硅橡胶垫片
具有突出的耐高低温性能,在-70℃—+260℃的温度范围内保持良好的弹性。
丁腈橡胶垫片:是由丁二烯和丙烯腈经乳液共聚而成的聚合物。丁腈橡胶垫片以其优异的耐油性(但不耐酮、酯和氯代烃等介质)而著称。
氟橡胶垫片
由于具有各种优异的性能,氟橡胶广泛地用于石油、化工、航空、航天等部门。
其他橡胶垫片
氯丁胶、天然胶、三元乙丙胶、丙烯酸酯胶及其它特种橡胶。
垫圈是一种放置在螺母与被连接件之间的零件。垫圈的主要作用是减小螺母对被连接件的压力,同时还起到保护被连接件不被螺母擦损的一个作用。橡胶垫圈被广泛的用在电子、化工、阻燃等行业。
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1 按原料分为天然橡胶和合成橡胶。
2 按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。 乳胶为橡胶的胶体状水分散体; 液体橡胶为橡胶的低聚物,未硫化前一般为粘稠的液体; 粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状,以利配料和加工制作。
3按使用又分为通用型和特种型。 通用型橡胶的综合性能较好,应用广泛。主要有:①天然橡胶。②异戊橡胶,又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶,简称SBR。④顺丁橡胶,简称BR。 特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有: ① 氯丁橡胶,简称CR。由氯丁二烯聚合制得。具有良好的综合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大,常温下易结晶变硬,贮存性不好,耐寒性差。 ② 丁腈橡胶,简称NBR。 由丁二烯和丙烯腈共聚制得。具有良好的耐油性、耐热性、耐寒性、耐压性和耐水性,气密性及优良的粘结性能,并具有适宜的耐磨性,通常的使用温度大致为-40℃~+120℃,可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。 易于用金属模压成任意形状的液压密封件,因此丁晴橡胶最适宜于制作工作压力不大于32Mpa的液压缸用密封件。经特别设计配方、耐易按发性油:耐磨能承受机械汽车轴心转速3000转/时以下(此时橡胶硬度为70°)。 ③ 硅橡胶。SILICONE 主链由硅氧原子交替组成,在硅原子上带有有机基团。耐高低温 ,耐臭氧,电绝缘性好。使用温度—40℃﹋+220℃;耐油尤佳,耐温,耐磨,耐油!特别适用于汽车发动机内的曲轴油封不耐温易挥发性油(柴油、汽油)耐磨方面,对氧,臭氧以及阳光(紫外线)有抗性。 ④ 氟橡胶。Viton 子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示 ,如氟橡胶23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。耐油,耐高温,耐化学品,还具有耐酸碱之特性。使用温度—30℃+280℃。适用于喷射引擎内的曲轴油封,时规油封,还被用于化药剂的O型环及密封圈 ⑤ 聚硫橡胶。 由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多与丁腈橡胶并用。 此外,还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。 ⑥ 聚氨酯橡胶 抗拉强度最高的一种合成橡胶,它具有优良的耐油性、耐热性、耐寒性、耐压性和耐磨性,通常的使用温度为-40℃~+80℃,聚氨酯橡胶的常温密封性能比丁晴橡胶优越,它特别适宜于制作中压、高压及超高压液压缸用密封件。
硅胶:又叫硅橡胶,是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。
1、有机硅胶是一种有机硅化合物。有机硅主要分为硅橡胶、硅树脂、硅油、硅烷偶联剂四大类。
2、无机硅胶根据其孔径的大小分为:大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。
无机硅胶根据其用途 ,还可以分为啤酒硅胶、变压吸附硅胶、医用硅胶、变色硅胶、硅胶干燥剂、硅胶开口剂、牙膏用硅胶等。
鉴别橡胶种类:
橡胶按制取和来源分为天然橡胶和合成橡胶;橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。先介绍天然胶和合成胶:
1、天然胶(NR)
天然胶的原材料来源于橡胶植物树。其优点为:弹性好、强度高、绝缘性好、变形小、加工方便。其缺点为:不耐油、耐温性能差、易老化,都是并用掺合使用。一般生产汽车轮胎和一些减震耐磨的橡胶件。
2、合成胶
合成胶有:丁苯胶(SBR)、丁晴胶(NBR)、顺丁胶(BR)、乙丙胶(EPDM)、丁基胶(IIR)、氯丁胶(CR)、丙烯酸脂胶(ACM)、氢化丁晴(HNBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氟胶(FKM)、硅橡胶(MVQ)等。
21三元乙丙胶(EPDM)
优点:耐老化性能非常优异、耐天候、电绝缘性较好、冲击弹性较好、耐油。
缺点:硫化速度较慢、自粘性能、热撕裂性能差、加工性能不好。
用途:制造耐热运输带、蒸汽胶管,耐化学药品的密封件、减震垫和防水材料及汽车用皮碗、皮圈等。
22丁腈胶(NBR)
优点:耐油性能优良、还具有较好的耐热、耐老化、耐磨、耐腐蚀等性能。
缺点:耐寒性、耐酸性、电绝缘性等性能较差、且抗力撕裂强度较差。
用途:主要用于制造油封、轴封及垫圈(O型圈)等制品,还可用于制造耐油胶管、运输带、胶辊、真空胶管、减震制品和纺织配件。
23丁苯胶(SBR)
优点:耐热性、耐老化性和耐磨性较好。
缺点:耐寒性、弹性、耐屈扰、皲裂性、耐撕裂性等性能较差、且加工性能较差可塑度变化小,压延压出变形大,自粘性差。
用途:主要用于充气轮胎,其次用于胶鞋、胶管、胶带、胶辊、胶布及模型制品,吸尘器密封圈等如吸口密封圈。
24氯丁橡胶(CR)
优点:耐屈扰性、耐热性、耐老化性、耐酸碱性较好,且弹性好,有良好的气密性。具有耐寒性和耐水性。
缺点:储存稳定性较差,易结晶,电绝缘性较差。
用途:主要生产家电、空调里的橡胶件。
25顺丁胶或聚丁二烯橡胶(BR)
优点:弹性、耐低温性、耐磨性较好。
缺点:拉伸强度、撕裂强度较低,抗湿滑性不好,黏性差。
用途:主要用于制造轮胎,还可用于制造耐磨制品(如胶鞋、胶辊),耐寒制品和防震制品。
26丁基胶(IIR)
优点:最大特点是气密性好,耐天候老化、耐光老化、耐化学药品性能均优异,且耐高温、耐寒性较好,长期工作温度可在130℃以下;吸收冲击或吸收震动的效果较好,电绝缘性较好。
缺点:弹性不如天然胶,硫化速度较慢,加工性能,黏性差。
用途:最适合充气内胎,其次用于地下电缆、高压电缆、防辐射手套、化工设备里衬及防震橡胶制品。
27丙烯酸脂胶(ACM)
优点: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。使用温度范围:约-25~+150℃。
缺点: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。
用途: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。
28氢化丁腈胶(HNBR)
优点:机械强度和耐磨性高,用过氧化物交联时耐热性比NBR好,其它性能与丁腈橡胶一样。使用温度范围:约-30~+150℃。
缺点:价格较高。
用途:主要用于耐油、耐高温的密封制品中。
29氯磺化聚乙烯(CSM)
优点:耐臭氧及耐老化优良,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。使用温度范围:约-20~+120℃。
缺点:抗撕裂性能差,加工性能不好。
用途:电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里。
210氟橡胶(FKM)
特点:耐磨性较好,具有良好的耐天候老化、耐光老化、耐臭氧老化、耐辐射,耐汽油、苯、甲苯、酒精、弱酸性优良,使用温度范围:约-20~+200℃,特殊品级-35~+250℃(可在250℃下长期工作)。
缺点:此胶价格昂贵。
用途:主要生产耐真空、耐高温(如飞机、火箭上)耐化学腐蚀的耐油、耐高温的橡胶制品。
211硅橡胶(MVQ)
优点: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: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。
用途: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。
212异戊橡胶(IR)
以其稳定的化学性质被广泛运用于轮胎制造行业之中。它具有很好的弹性、耐寒性(玻化温度-68℃)及很高的拉伸强度。在耐氧化和多次变形条件下耐切口撕裂比天然橡胶高,但加工性能如混炼、压延等比天然橡胶稍差。
3、混炼胶
生胶中加入硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、填充剂、软化剂、防老剂、防交剂等配合剂,在炼胶机中均匀地进行掺和,而制得的胶叫混炼胶
1、优点:
天然橡胶:耐磨损、制作方便,环境污染程度低。
合成橡胶:种类多,各方面性能优越,具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。合成橡胶材料和适用于零下60度到250度之间正常使用。价格低廉。
2、缺点
天然橡胶:产量有限,制造成本高,使用要求高,性能较差。
合成橡胶:不易分解,对环境的污染极大。拉伸效果比较差,抗撕裂强度以及机械性能也比较差。
扩展资料:
化学性质
合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下,经聚合而成的品种多样的高分子化合物,单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种。聚合工艺有乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合四种。
分类
合成橡胶生产不受地理条件限制,从传统观念上看,它又根据合成橡胶的使用性能、范围和数量,分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类别。经硫化加工可制成各种橡胶制品。根据化学结构可分烯烃类、二烯烃类和元素有机类等。
合成橡胶的分类方法很多。
按成品状态
可分为液体橡胶(如端羟基聚丁二烯)、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等。
按形成过程
可分为热塑性橡胶(如可反复加工成型的三嵌段热塑性丁苯橡胶)、硫化型橡胶(需经硫化才能制得成品,大多数合成橡胶属此类)。
按生胶充填的其他非橡胶成分:可分为充油母胶、充炭黑母胶和充木质素母胶。
按使用特性
分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶,如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等,主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大,是合成橡胶的主要品种。
特种橡胶是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点的橡胶,常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等,主要用于要求某种特性的特殊场合。
参考资料来源:百度百科-合成橡胶
参考资料来源:百度百科-天然橡胶
天然橡胶bai NR
(Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸 优点:弹性好,耐酸碱。缺点:不耐候,不耐油是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
丁苯胶 SBR
(Styrene Butadiene Copolymer) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物,与天然胶比较,品质均匀,异物少,具有更好耐磨性及耐老化性,但机械强度则较弱,可与天然胶掺合使用。优点:低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度70 以下具良好弹力,高硬度时具较差的压缩性,缺点: 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。 广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
丁基橡胶 IIR
(Butyl Rubber) 为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成,因甲基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳;对极性容剂抵抗大,一般使用温度范围为-54-110 ℃ 优点:对大部份一般气体具不渗透性,对阳光及臭气具良好的抵抗性可暴露于动物或植物油或是可气化的化学物中。缺点:不建议与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用 用于汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶、蒸汽软管、耐热输送带等
氢化丁晴胶HNBR
(Hydrogenate Nitrile) 氢化丁晴胶为丁晴胶中经由氢化后去除部份双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁晴橡胶提高很多,耐油性与一般丁晴胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。 优点:较丁晴胶拥有较佳的抗磨性,具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩性的特性
在臭氧等大气状况下具良好的抵抗性,一般适用于洗衣或洗碗的清洗剂中.缺点:不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中空调制冷业,广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。
汽车发动机系统密封件。
乙丙胶EPDM
乙丙胶EPDM(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀,但无法硫磺加硫为解决此问题,在EP主链上导入少量有双链之第三成份而可加硫即成EPDM,一般使用温度为-50~150 ℃对极性溶剂如醇、酮等抵抗性极佳优点: 具良好抗候性及抗臭氧性, 具极佳的抗水性及抗化字物 ,可使用醇类及酮类, 耐高温蒸气,对气体具良好的不渗透性。缺点:不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。高温水蒸汽环境之密封件卫浴设备密封件或零件。制动(刹车)系统中的橡胶零件。散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。
丁腈胶 NBR
(Nitrile Rubber) 由丙烯腈与丁二烯共聚而成,丙烯睛含量由 18%~50% ,丙烯睛含量越高,对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好,但低温性能则变差,一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁晴胶为目前油封及 O 型圈最常用之橡胶之一 优点:具良好的抗油,抗水,抗溶剂及抗高压油的特性
具良好的压缩性,抗磨及伸长力。
缺点:不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃,MEK 和氯仿 用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅油、二酯系润滑油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封零件可说是目前用途最广、成本最低的丁晴橡胶密封件。
氯丁胶CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体聚合而成硫化后的橡胶弹性耐磨性好,不怕阳光的直接照射,有特别好的耐候性能,不怕激烈的扭曲,不怕制冷剂,,耐稀酸、耐硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油在低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物油中膨胀量大一般使用温度范围为 -50~150 ℃ 优点:弹性良好及具良好的压缩变形,配方内不含硫磺因此非常容易来制作具抗动物及植物油的特性,不会因中性化学物,脂肪、油脂、多种油品,溶剂而影响物性,具防燃特性
缺点: 不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中 耐 R12 制冷剂的密封件,家电用品上的橡胶零件或密封件。适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶品。
合成橡胶的组成
合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子。
橡胶的高分子已经突破了单体聚合的工艺,目前世界领先的橡胶工厂已经开始运用更加强度的橡胶,用超高分子聚集而成,而且成本相当的低的。
氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-13-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶、丁橡胶突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值。50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用。此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来。
是含有氟原子的合成橡胶,氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、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。
中国从1958年开始也开发了多种氟橡胶,主要为聚烯烃类氟橡胶,如23型、26型、246型以及亚硝基类氟橡胶;随后又发展了较新品种的四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶。这些氟橡胶品种都首先以航空、航天等国防军工配套需要出发,逐步推广应用到民用工业部门。
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