橡胶衬里

橡胶衬里

1 概述

橡胶衬里具有防护金属或其它基体免受多种介质侵蚀的能力。各种橡胶衬里不仅能耐受酸、碱、无机盐及很多有机物的腐蚀，而且具有良好的综合性能，如弹性、耐磨性、抗冲击性、耐弯曲性、吸震性及与金属或其它基体的粘合性能。

橡胶衬里广义上是指“衬胶”技术，即在金属或其它基体上衬贴橡胶材料，形成连续、封闭性隔离层以防护介质对基体的侵蚀、磨蚀等物化损伤。

橡胶衬里在工业上应用已有100多年的历史。在行业处于天然橡胶加工的时代，橡胶衬里主要采用热硫化（以硫化罐法为主）硬质、半硬质胶，以提高其抗腐蚀和粘接性能。随着高分子材料的发展，多种合成橡胶（氯丁、丁基、卤化丁基、乙丙、氯磺化聚乙烯、丁腈、氟橡胶）及其它材料逐渐引入了橡胶衬里，使其在耐酸、碱、油、耐热、抗冲击、高弹等性能上有了实质性进展。

近二十年来为满足大型设备的防腐蚀要求，衬胶技术也在不断进步。常压蒸汽硫化、热水硫化衬胶工艺日臻完善，自然硫化、预硫化衬胶也已经大面积推广应用。

此外液态（溶液、乳液、悬浮液、无溶剂液体）橡胶材料的防腐蚀涂层及热塑性弹性体的热喷涂工艺，也在一定领域中趋向实用。

橡胶衬里防腐性能可靠，施工简便、快捷，且成本较低，在各种防腐措施中占有重要地位，特别是在承受复杂应力和强烈腐蚀的苛刻工作条件下及大型设备容器的防腐蚀方面，橡胶衬里更是首选的重要方法之一。

10.2 术语与分类

10.2.1 术语

（1）橡胶衬里：在金属或其它基体上贴衬橡胶材料，形成连续、封闭性隔离层以防护介质对基体的侵蚀、磨蚀等物化损伤。

（2）衬里用橡胶板：将橡胶及其配合剂混合后，进行混炼、返炼，然后经挤出机或压延机生产的厚度大于1mm的橡胶板。

（3）硬胶：俗称胶木胶，是具有极高化学饱和度的橡胶，邵尔D硬度可达70~85度。

天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶以及异戊二烯橡胶等都可制成不同特性的硬质胶，其抗腐蚀性能比相应的软质胶要好，范围也宽，但耐磨、抗冲击性能较差。硬质胶与金属的粘接强度高，只要硫化充分就可获得理想的硬质衬里。

硬质胶是热塑性材料，一般在70℃以上就会明显变软，所以选用时应慎重考虑。另外硬质胶不能承受过度的冲击、震动、变形和温度的骤然升降，其热膨胀率比钢要大3~5倍，并且在低于-5℃时易脆裂，这些都需要在设计衬里时综合权衡。

（4）半硬胶：邵尔D硬度为40~70度的橡胶衬里。

半硬胶的耐腐蚀性能不如硬质胶，但比软质胶强。半硬胶的韧性、抗冲击、耐形变、耐寒性能比硬质胶稍强。半硬胶可在经受较大温度变化（-5℃~70℃）、机械振动不太剧烈、介质侵蚀不十分苛刻的环境中使用。

（5）软质胶：邵尔A硬度为45~85度的橡胶衬里。

在以硬度划分衬里种类时，特指天然、丁苯等不饱和橡胶制成的软质防腐衬里。软质胶有高弹、耐磨、延伸率大、柔韧抗曲挠和吸收震动等特性。能适应温度的急剧波动，能承受外力作用下的设备变形，能抗冲击和震动。由于软质胶的耐腐蚀性能一般，故常被用作硬质衬里的缓冲耐磨层。

（6）热法衬胶：凡需加热才能完成硫化过程的衬里统称热法衬胶。

热法衬胶可分为：高压硫化衬胶和常压硫化衬胶。

（7）高压硫化衬胶：在蒸汽压力达0.3~0.5MPa，温度135~155℃条件下硫化的衬里。

高压硫化衬胶可分为：硫化罐法衬胶和本体硫化衬胶。

（8）硫化罐法衬胶：衬胶设备放入硫化罐后通蒸汽（压力0.3~0.5MPa）使衬里硫化。

（9）本体硫化衬胶：衬胶设备中通入蒸汽（压力0.3~0.5MPa）使衬里硫化。

（10）常压硫化衬胶：在常压条件下（1atm左右）加热使衬里硫化。

常压硫化衬胶可分为：常压蒸汽衬胶和热水硫化衬胶。

（11）常压蒸汽衬胶：衬胶设备通入常压蒸汽升温至90~95℃，经20~36h使衬里硫化。

（12）热水硫化衬胶：衬胶设备中灌满水后升温至90~95℃，经20~36h使衬里硫化。

（13）冷法衬胶：不需加热硫化的橡胶衬里统称冷法衬胶。

冷法衬胶可分为预硫化橡胶衬里、自然硫化衬里、复合衬里。

（14）预硫化橡胶衬里：将预先硫化好的橡胶板用胶粘剂粘在设备上形成的衬里。

预硫化衬里多以丁基、乙丙等饱和型橡胶为主材料制成。此类衬里弹性好、延伸率大、耐磨、耐曲挠，能适应温度（-40~80℃）的急剧变化。预硫化衬里还具有施工简单、贮运方便、耐介质范围广、使用寿命长、维修更新容易等优点，特别适用于大型设备衬胶。预硫化衬里的缺点是粘接强度不如热法衬胶和自然硫化衬胶。

（15）自然硫化衬里：将未硫化胶板用胶粘剂粘在设备上，经室温条件下放置1~3个

月形成的衬里。

自然硫化衬里也是一种软质衬里，多以氯丁、溴化丁基等橡胶制成。自然硫化衬里具有预硫化衬里的全部特性，其粘接性能比预硫化胶好得多，但需在较低温度下贮运，贴衬后要放置较长时间方能投产，使人略感美中不足。

（16）复合衬里：两种（或两种以上）胶板复合在一起形成的衬里。

复合衬里可分为：预硫化复合衬里、预硫化/自然硫化复合衬里。

（17）预硫化复合衬里：衬里用胶板为双层结构。防腐层一般由饱和型橡胶（丁基、乙丙等）制成厚度为1~3.5mm；粘合层一般为通用型橡胶（氯丁、丁苯、顺丁等）制成厚度约为0.5mm。

此类衬里比普通预硫化衬里易粘接。

（18）预硫化/自然硫化复合衬里：先将自然硫化衬里贴在设备上，再贴预硫化衬里。

此类衬里既保留了自然硫化衬里与基体贴合牢固的特色，又兼有了预硫化衬里投产速度快的优点。

10.2.2分类

（1）按硬度分类

在行业处于天然橡胶加工的时代，橡胶衬里主要采用加热硫化（以硫化罐法为主），分为硬胶、半硬胶和软胶三类。硬质、半硬质胶用来提高其抗腐蚀和粘接性能，软胶用来改善衬里的抗冲击和耐磨性能。在当时的历史条件下，橡胶衬里只要分清硬度就可知其用途。

（2）按硫化工艺分类

橡胶衬里按硫化工艺分类见图10-1。

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