汽车工程材料-橡胶与轮胎

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●丁腈橡胶胶粘剂 丁腈橡胶胶粘剂适用于金属、塑料、木材 织物以及皮革 等多种材料的胶接。
二、车用胶粘剂(2-4)
③混合型胶粘剂 混合型胶粘剂又称复合型胶粘剂。它是由两种或两种以上高分子化合物 彼此掺混或相互改性制成。
●酚醛-聚乙烯醇缩醛胶粘剂 酚醛-聚乙烯醇缩醛胶粘剂胶接强度高,抗冲击和耐疲劳性好,耐大气 老化和耐水性好。 酚醛-缩醛胶粘剂适用于金属、陶瓷、玻璃、塑料及木材等,可用于汽 车刹车片、轴瓦、印制线路板及导波元件等的胶接。
●酚醛-丁腈胶粘剂 酚醛-丁腈胶粘剂综合了酚醛树脂和丁腈橡胶的优点,既有良好的柔韧 性,又有较高的耐热性,是综合性能优良的结构胶粘剂。 酚醛-丁腈胶粘剂可用于金属和大部分非金属材料的胶接,如汽车刹车 片的粘合、飞机结构中轻金属的粘合,印制线路板中铜箔与层压板的粘合 以及各种机械设备的修复。
二、车用胶粘剂(2-7)
●密封条 密封条在汽车上的用量很大,每辆汽车用十几种密封条, 其数量达20多件,重量达10kg以上。 如车门缓冲密封条,车顶密封条,行李箱密封条,门窗玻 璃密封条,门框密封条,发动机盖密封条等。此外汽车上还 使用许多密封垫片,如各种车灯密封垫片,扬声器密封垫片, 管接头密封垫片等。 密封条采用的胶种有CR,EFDM和NR等,我国目前普遍 使用的以三元乙丙橡胶密封条为主。
一、车用橡胶(1-8)
●油封 油封和O形圈是汽车上使用品种和数量最多的密封件,是 汽车上最重要的密封件。 丁腈橡胶、硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡 胶及聚四氟乙烯树脂是制造油封普遍使用的材料。
●皮碗 皮碗也是一种密封元件,常用在往复轴和缸的密封中。皮 碗的形状有V形、U形和Y形,近年来普遍采用Y形。 例如:制动皮碗采用丁腈、丁苯、天然、乙丙橡胶等材料 制作,对蓖麻油和合成酯类制动液都适用,尤以三元乙丙橡 胶为最好。
一、车用橡胶(1-4)
③再生胶 再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经过粉碎、 化学物理方法加工后,去掉硫化胶的弹性,恢复塑性和黏 性,可以重新再硫化的橡胶。
常用车用橡胶制品的性能特点
名称
代号
抗拉强度 MPa
伸长率 %
使用温度 ℃
回耐耐耐耐 弹磨浓油老 性性碱性化
用途
天然 NR 25~30 650~900 -50~120 好 中 中 差
一、车用橡胶(1-10)
④胶带 车用胶带主要是V形带。通常V带有三种,即包布V带、切 割V带和多楔V带,其中切割V带使用最多。 车用胶带的常用胶种有NBR和CR等。
⑤减振块 减振块主要用在汽车发动机、底盘等部件上,用来防止和 降低汽车行驶中的振动和噪声。减振块按其材料的组合形式 可分为纯橡胶制品、塑料-橡胶复合制品及金属-橡胶复合制 品。 制造减振块的材料有天然橡胶、氯丁橡胶,聚氨酯橡胶、 丁腈橡胶等。
1-气密层 2-胎圈橡胶密封层 3-气门
无内胎轮胎的结构
无内胎轮胎行 驶时的温度较普 通轮胎行驶时的 温度低约20%~ 30%,寿命比普 通轮胎约长20%, 并且结构简单, 质量小
二、汽车轮胎(2-3)
目前,普通斜交轮胎和子午线轮胎在汽车上得到了广
二汽车轮胎


轮胎是汽车里上千个零 、


组件中唯一接触地面的零 、

件,是汽车与地面的媒介。
速 、


荷重的支撑
冲 击 的 吸 收
方向的维持与转变
二、汽车轮胎(2-1)
1.汽车轮胎的类型与结构特点 现代汽车广泛采用充气轮胎。按轮胎组成结构不同, 可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。
① 有内胎的充气轮胎 有内胎的充气轮胎主要由外胎、内胎和垫带组成。外 胎由胎面、胎侧、胎体和胎圈组成。
①汽车轮胎 汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件。制造轮胎 的主要材料有生胶、骨架材料以及碳黑等。 轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。 内胎一般用气密性好的材料来制造,如丁基橡胶。
一、车用橡胶(1-7)
②密封制品 汽车上使用的橡胶密封制品主要包括油封件、密封条、密 封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等。
轮胎、密封条, 通用制品
轮胎、胶板、密 丁苯 SBR 25~20 500~600 -50~140 中 好 中 差 好 封条,通用制品
顺丁 BR 18~25 450~800 -70~120 好 好 好 差
轮胎、耐寒运输 带
一、车用橡胶(1-5)
③再生胶
名称
代号
抗拉强 度
MPa
伸长率 %
使用温度 ℃
回 弹 性
●胶接对象 在实际工作中经常会遇到各种各样的被胶接材料,同 一种胶粘剂对不同材料的粘接力各不相同,所选用的胶 粘剂也就不可能完全一样。因此在选用胶粘剂时,必须 认真考虑胶接对象的种类与性质。
●使用条件 被胶接件的使用环境和用途要求是选用粘接剂的重要 依据。如果用于受力结构件的胶接,则需选用强度高、 韧性好、抗蠕变性优良有结构型胶粘剂;如果用于在特 定条件下使用 (如耐高温、耐低温、导热、导磁等)的 被胶接件的胶接,则应选用特种胶粘剂。
具有优良的耐臭氧性,耐热、耐老化性,耐寒 性,耐油性,密度较大
强度高,耐磨耗性好,优异的弹性,耐老化性, 气密性、耐油性、耐溶剂性;耐水性差
优越的耐高低温性,能在-100~300℃保持弹性, 以及耐臭氧老化、耐热氧化、耐气候老化、绝 缘、稳定性好;强度、耐磨性教低,价格昂贵
耐热、氧老化性能极好,耐高温、耐化学腐蚀、 耐油性能优异;耐寒性、加工性能差,价格昂 贵
很高的弹性、良好的耐低温性、优异的耐磨耗、耐热、耐老 丁二烯 化性,生产成本低,但抗拉强度、抗撕裂性差,加工性能差
2-氯-1 3-丁二烯
异戊二烯
抗拉强度较高,耐老化性、耐候性、耐热性、耐油性良好, 不易燃烧,气密性好;储存稳定、电绝缘性、耐寒性较差, 加工时对温度敏感
综合性能最好,各种物理、力学性能,电绝缘性,耐水性, 耐老化性均优于天然橡胶;强度、硬度略差,成本较高
高级密封件、高级真空 中 中 中 好 好 耐蚀件
差 差好差
耐高低温零件、绝缘体
差 差 好 好 好 密封腻子,油库覆盖层
一、车用橡胶(1-6)
2.橡胶制品在汽车上的应用 车用的橡胶品种有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁 酯橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、 聚氨酯橡胶和丁基橡胶等。 汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬挂、 制动和电器仪表等系统内。
异丁烯 异戊二烯
气密性非常好,化学稳定性很高,极好的耐热性、耐老化性、 耐候性,耐寒性,绝缘性,减振性,耐化学药品;加工性能 不好,耐油、耐溶剂性差
一、车用橡胶(1-3)
②合成橡胶
名 称 代号
丁腈橡胶 NBR
乙丙橡胶
丙烯酸酯 橡胶
ERM EPDM
ACM ANM
氯醇橡胶
聚氨酯橡胶 AUEU
硅橡胶
氟橡胶
一、车用橡胶(1-9)
●防尘套 防尘套有直筒形和变截面波纹形等几种。 制造防尘套的橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶和氯丁、丁腈、 三元乙丙复合橡胶。
③胶管 每辆汽车中所用的胶管有几十种,用胶量达到20kg以上。 所用橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁 橡胶、丙烯酸酯橡胶等。 耐油软管主要有汽油软管、柴油软管、机油软管等;水箱连 接软管的主要材料是三元乙丙橡胶;刹车橡胶软管内层为丁 腈橡胶,外层胶是氯丁橡胶或三元乙丙橡胶;空调管内胶层 一般采用PA,外胶层采用ⅡR 。
主要原料 丁二烯 丙烯烃 乙烯 丙烯
丙烯酸酯
环氧氯丙烷 聚酯、聚醚 二异氰酸酯
硅氧烷
含氟单体




优异的耐油性,良好的耐磨性、耐老化、气密 性、耐热性等;耐寒性、电绝缘性较差
耐老化性能、耐热性、耐蚀性优异,很好的弹 性;加工性能差
很高的稳定性,优异的耐热、耐老化性、耐油 性;耐旱、耐水性差,弹性和耐磨性不够好
①树脂型胶粘剂 树脂型胶粘剂包括热塑性树脂型胶粘剂和热固性树脂型胶 粘剂两种。
二、车用胶粘剂(2-2)
●热塑性树脂胶粘剂 这类胶粘剂使用方便、容易保存、具有柔韧、耐冲击性, 初粘能力良好。但耐溶剂性和耐热性较差,强度和抗蠕变性 能低。 丙烯酸树脂是一种常用的热塑性树脂胶粘剂。
●热固性树脂胶粘剂 环氧树脂胶粘剂是一种常用的热固性树脂胶粘剂。环氧树 脂的突出优点是粘附力强,内聚力强,工艺性能好,收缩率 低,机械强度高,蠕变性和吸水性小,有较好的化学稳定性 和电绝缘性能。 环氧树脂胶粘剂的主要缺点是耐热性不高,耐候性较差, 部分添加剂有毒,适用期短。
汽车轮胎
其他橡胶制品 汽车上的橡胶制品
1839年
查尔斯•固特异 Charles•Goodyear
所有的汽车也许只能在春秋两季行驶。 因为那时轮胎会在冬天变得又脆又硬, 在夏天则变得又粘又软。
硫化技术
——高分子链 间的化学交联
一、车用橡胶(1-1)
1.车用橡胶的品种及性能特点 分类 车用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和再生胶。
①天然橡胶 天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料, 代号为NR。
天然橡胶的优点: 具有优良的弹性,较高的强度和优异的抗疲劳性、耐 磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性, 良好的加工性能。
天然橡胶的缺点: 耐老化性和耐侯性差,耐油性和耐溶剂性较差,易溶 于汽油和苯类等溶剂,易受强酸侵蚀,且易自燃。
1-外胎 2-内胎 3-垫带 4-轮辋 5-压圈 6-压条
充气轮胎的组成
1-缓冲层 2-帘布层 3-钢丝圈 4-帘布层包边 5-胎圈包边 a-胎冠 b-胎肩 c-胎侧 d-胎圈
外胎的结构
二、汽车轮胎(2-2)
②无内胎充气轮胎 无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎相似,不同的是无内 胎轮胎的外胎内壁上附加一层厚约2~3mm的橡胶气密层。
②胶粘剂的选用
胶粘剂的选用通常应综合考虑胶粘剂的性能、胶 接对象、使用条件、固化工艺和经济成本等各方面 的因素,合理地选用。
●胶粘剂的性能
不同品种的胶粘剂,其性能差异较大,适用范围 也不相同。胶粘剂的各种性能,与所加入的填料、 固化剂、稀释剂、增韧剂等的性能与数量密切相关。
二、车用胶粘剂(2-8)
耐耐耐 磨浓油 性碱性
耐 老 化
用途
丁腈 氯丁
NBR 15~30 300~800 -35~175 中 中 中 好 中 输油管、耐油密封圈 CR 25~27 800~1000 -35~130 中 中 好 好 好 胶管、胶带、电线包皮
丁基 聚氨酯 三元乙丙
ⅡR UR EPDM
15~20 20~35 10~15
一、车用橡胶(1-2)
②合成橡胶
合成橡胶在各行各业中得到了广泛的应用,也是汽车 工业的一种重要的材料。常用车用合成橡胶的名称、代 号、主要原料和特性见下表。
名称 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 异戊橡胶 丁基橡胶
代号 SBR BR CR ⅠR ⅡR
主要原料
性wk.baidu.com



丁二烯 较高的耐磨、耐候、耐热、耐老化、耐油性;弹性、耐寒性、 苯乙烯 加工性能差
11 橡胶与轮胎
1.了解车用橡胶的品种、特点及应用 2.熟悉汽车轮胎的类型、规格及使用方法 3.正确鉴别和使用汽车橡胶件 4.正确选择和使用汽车轮胎
一台汽车上的橡胶件少则100多个,多则400多个,如汽车 轮胎、减振元件、油封、油管等。
橡胶在汽车上应用如此广泛,那么在实际生活中怎样选择
汽车上的橡胶件呢?橡胶件的使用有哪些注意事项呢?
二、车用胶粘剂(2-1)
胶粘剂又称粘合剂或粘接剂,俗称胶。它是一类通过黏附 作用,使同质或异质材料连接在一起,并在胶接面上有一定 强度的物质。
(1)常用胶粘剂的种类和性能特点 胶粘剂分为合成胶粘剂、天然胶粘剂和无机胶粘剂三大类。 合成胶粘剂按照其基料的组成不同分为树脂型胶粘剂、橡胶 型胶粘剂和混合型胶粘剂。
二、车用胶粘剂(2-3)
②橡胶型胶粘剂 橡胶胶粘剂是以氯丁、丁腈、丁苯、丁基等合成橡胶或天 然橡胶为基料配制成的一类胶粘剂。主要适用于柔软或膨胀 系数相差很大的材料的胶接。 橡胶胶粘剂的主要品种有以下几种:
●氯丁橡胶胶粘剂 氯丁橡胶胶粘剂可用于极性或非极性橡胶的胶接,非金属、 金属材料的胶接。 在汽车、飞机、船舶制造和建筑等方面应用广泛。
650~800 300~800 400~800
-30~150 差
好差 好
内胎、胶带、绝缘体、 耐热布
80
中 好差好
胶管、密封条耐磨制品
150 中 中 好 差 好 密封条、散热管、绝缘体
氟 硅 聚硫
FKM MVQ
T
20~22 4~10 9~15
100~500 50~500 100~700
-50~300 -70~275 80~135
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