橡胶方面知识培训-幻灯片

为什么电器件大部分选用EPDM
橡胶类材料的主要性能指标
• 耐油漆性、耐腐蚀性等其他要求
• • • • 首先说明，找不到相关的标准，只是在一些供应商的自检报告上 有此项检测内容，简单地做一下介绍 耐油漆性能，具体试验不是很清楚，指标为无电晕现象，这主要 是对于车身附件类橡胶材料而言，尤其是门框密封条 耐腐蚀性，在铜电极作用下试样不变黑或不腐蚀，允许轻微变色 污染性 ，国标为GB/T 12426 ，主要是准对橡胶密封条而言的，试 验条件63℃×100h荷重4.41N ，指标是无
橡胶类材料的主要性能指标
• 邵氏A硬度
• • • 标准：GB/T 531－92、DIN 53505和ISO 7619－1986 上述三个标准基本通用 试样尺寸要求
（GB标准） 1、厚度不小于6mm，上下面平行，如果厚度达不到要求时，可用同样胶片重 叠起来测定，但不得超过三层。 2、试样上的每一个点只准测量一次，测量点间距离不小于6mm，与试验边缘 的距离均不小于12mm。 （DIN标准）3、试样要求直径为30mm的圆片 4、在试样的三个不同位置测量厚度，测量部位之间的距离≥5mm，且离开试 样的距离应≥13mm
对应于限位器的高度分别为6±0.02mm、7±0.02mm、8±0.02mm 2、试样为圆柱体，压缩直径为10±0.2mm，高为10±0.2mm 3、到达规定时间，从恒温箱中取出夹具或容器，在室温下冷却2h，然后打开容器、 夹具，取出试样，在自由状态中停放1h 4、时间可选：24、48、72、96、120、144、168h；温度可选：70、85、100、125、 150、175、200、225、250℃
•热空气老化试验的目的是为了检测橡胶在人工老化后的硬度、拉伸轻度、 断裂伸长率等物理性能的变化来判断其橡胶的耐老化性能。 •实验仪器：老化试验箱 •说明：老化试验非常重要，但是老化温度和老化时间的确定比较困难。
橡胶类材料的主要性能指标
• 压缩永久变形
•标准：GB 7759－91、DIN 53517和ISO/R815 •试样尺寸及试验规范 （GB标准）1、硬度在50以下，压缩40%，硬度在50～75之间30%，硬度在75以上，压缩20%；
主要用途
轮胎、胶管
用于制作要求抗臭氧、 耐老化性高的电缆护 套；耐油、耐化学服 侍的胶管各种密封圈 耐油制品，如耐油的 胶管、密封圈等
丁腈橡胶 （NBR） 乙丙橡胶
丁二烯和苯乙烯的共聚体 乙烯和丙稀的共聚体，一 般分为二元乙丙橡胶和三 元乙丙橡胶（EPDM） 由含氟单体工具而得的有 机弹性体
耐化学稳定性很好，耐臭氧、耐老化性能优异。 化工设备衬里、电线 缺点：粘着性差，硫化缓慢 电缆包皮、密封条等 耐油性最好，机械性能、耐臭氧、耐大气老化 性均较好，但弹性和透气性较低，加工性差且 价格昂贵 耐磨性最好，弹性好，耐油性优良。缺点耐温 性差，耐水、耐酸碱性差 流动性好，易加工；优良的耐大气老化性、耐 臭氧性。缺点：弹性差、压缩变形较大，电绝 缘性差 用于国防工业制作飞 机火箭上的耐真空、 耐高温、耐化学腐蚀 的密封材料 轮胎及耐油零件、垫 圈及耐磨要求高的件 胶管、胶带
氟橡胶 （FPM）
聚氨酯橡 胶（UR） 氯化氯乙 烯橡胶 （CM或 CPF）
聚酯与二异氰酸酯类化合 物聚合而成 乙烯、氯乙烯与二氯乙烯 的三元聚合体
常用橡胶的优缺点
各橡胶性能比较
橡胶类材料的主要性能指标
• 密度
•标准：GB/T 533－91、DIN 53479和ISO 2781－1988 •密度对于橡胶来说不是一个很重要的指标参数 •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 •不测定橡胶的相对密度
（GB标准）1、温度：50、70、100、120、150、200、300℃ 2、时间 ：24、48、72、96、144h或更长时间 3、温度稳定后，把样试呈自由状态悬挂在老化试验，每两个试样之间的距离不小 于5mm，试样与箱壁之间的距离不小于70mm 4、试样放入恒温的老化向后，即开始计算老化时间 5、取出的试样在温度23±2℃下停放4至96h （DIN标准）和GB标准要求一致
橡胶在汽车上的应用概况
• 汽车轮胎 • 密封制品：密封条、油封和O形圈、密封圈、 皮碗、防尘罩、衬垫 • 胶管 • 胶带 • 减震块
电器用橡胶
• EPDM:风窗洗涤器总成、后除霜正极线束、后除霜
负极线束、电平正极线、电平负极线束总成、前舱线 束总成、左右前门线束总成、左右后门线束总成、后 背门线束总成、室内顶灯线束总成、发动机线束总成、 后盖线束、安全气囊线束
•试样设备：臭氧老化仪。 •说明：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
橡胶类材料的主要性能指标
• 撕裂强度
• • 标准：GB/T 529－91、DIN 53507和ISO 34－1979 试样尺寸及试验规范：
性能特点
弹性大、定伸强力高、抗撕裂性和点绝缘性优 良，耐磨性和耐寒性好，但耐氧和耐臭氧性 差，易老化，耐油、耐热性、耐溶剂性差 优良的抗氧、抗臭氧性，耐油、耐溶剂以及耐 老化性、气密性好等优点，缺点：耐寒性差， 电绝缘性差，成本相对较高 耐汽油及脂肪烃油类的性能好。耐 热性、气密 性耐磨性均较好，耐寒性、耐臭氧性差
(1)耐老化性能 通用橡胶中:,其耐老化性是最好的。
a 耐臭氧性最好: 在含臭氧浓度较高的环境中不会产生裂口 b 耐候性好: 能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用
而不会发生龟裂 。 c 耐热性能：可以在120℃ 的环境中长期使用，最高使用温度 为150℃ 。当温度高于耐热性能：可以在120℃ 的环境中长期使 用，最高使用温度为150℃ 时乙丙橡胶开始缓慢分解，但加入防 老化剂可以改善乙丙橡胶的高温使用性能，提高使用温度和高温 下使用寿命。
• •
试验设备：本设备由工作台、升降夹持器、冲击装置、低温测温计、盛 装冷冻介质（工艺酒精＋干冰或液氮）的低温瓶、搅拌器等部分组成 说明：没有找到DIN和ISO标准。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
橡胶类材料的主要性能指标
• 耐臭氧
•标准：GB 7762－87、DIN53509-1和ISO 1431/1－1980 •试样尺寸及试验规范：
ห้องสมุดไป่ตู้
•实验仪器：辊筒式磨损机 •说明：本试验是评价弹性抗磨损的测试方法，对于运动件其项指标尤为 重要
橡胶类材料的主要性能指标
• 耐液体试验
• • 标准：GB/T 1690－92和ISO 1817－1985 试验规范
（GB标准）1、试验液体的选择：1、2、3号标准油，定点的商品油，其他配制成的混合试样 液体 2、浸泡温度和浸泡时间有很多的选择，而且可以浸泡一个或几个周期 3、体积、质量变化的测定，样块尺寸为 25.0±0.1mm×25.0±0.1mm×2.0±0.2mm 4、尺寸变化的测定，样块尺寸：长50.0±0.5mm，宽为25.0±0.5mm，厚为 2.0±0.2mm 5、表面积变化的测定，样块尺寸：边长为8mm，厚为2.0±0.2mm的平行四边形 6、试样浸泡后物理性能的测定，样块尺寸按前面的硬度、拉伸试验的样块相同 • 说明：没有找到DIN标准，但是应该没有什么区别。耐液体试验对于底盘和发动机部分的 橡胶材料要求较高，对于车身附件一般没有太严的要求
• •
设备：万能拉伸机 说明：没有找到DIN和ISO标准
橡胶类材料的主要性能指标
• 耐磨性（旋转辊筒式耐磨机）
•GB 9867－88、DIN 53516和ISO 4649－1985 •试样尺寸及试验规范：
（GB标准）1、试样为圆柱体，其直径为16±0.2mm，高为6～10mm 2、磨损指数和相对磨损体积都有一个标准胶，其配方有专门的要求 3、将称量好的试样放入夹持器中，并使试样从夹持器中伸出的长度为 2±0.1mm，用10±0.2N的垂直作用力把试样紧压在辊筒上 4、当磨损行程达40m时自动停机，试验结束，如果在40m行程中试样磨损量大 于400mg，可以分为两端时间进行 （DIN标准）1、试样为圆柱体，直径：15.8~16mm，厚度：≥6mm 2、其他的规定和国标一样
• NR:雨刮器刮片、堵件 • PVC:各线束总成，进风口外壳保护
EPDM简介
• 三元乙丙橡胶，简称EPDM 是乙烯与丙稀的共聚物，乙丙共聚 物中不含双键，需加入第三单体引入双键，提高了乙丙橡胶的硫 化速度。由于引入的双键是在侧链上，所以基本性质与二元乙丙 橡胶并无差异，其分子结构如图所示：
，
为什么电器件大部分选用EPDM
（GB标准）1、样块有三种：直角形试样（割口或不割口）、裤形试样、新月形试样，不同 类型的试样测定的试验结果无可比性 2、裤行试样割口在试样宽度中心线上，深度为40±5mm；直角形试样，割口深 度为1.0±0.2mm；新月形试样，割口深度为1.0±0.2mm 3、试样的厚度为2.0±0.2mm的模压样品上裁取 4、裤形试样的拉伸速度为100±10mm/min，直角形和新月形试样的拉伸速度为 500±50mm/min
•说明：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
橡胶类材料的主要性能指标
脆性温度-一定条件下，试样受冲击产生破坏时的最高温度
标准：GB/T 1682－94、DIN 53520和ISO • 试样尺寸及试验规范：
（ GB 标准）1、样块的尺寸为25± 0.5mm×6.0±0.5mm×2.0±0.3mm，且样块的表面应光 滑，无外来杂质及损伤 2、试样冷却时间为3.0min 3、冲击器应在半秒钟内冲击样块 4、将样块按冲击方向弯曲成180度，仔细观察有无裂纹 5、定点试验比找点试验简单很多
•
实验仪器：硬度计
橡胶类材料的主要性能指标
• 拉伸强度／断裂伸长率
•试样规格及试验规范：
（GB标准）1、有四种样块尺寸，以总长分：115、75、35、50（mm），1、2、4型厚度 2.0±0.2mm，3型厚度1.0±0.1mm 2、试样的初始标距分别为：25.0±0.5mm、20.0±0.5mm、10.0±0.5mm、 10.0±0.5mm 3、厚度的测量，样条中心、标线附近两点的三者的平均值 4、拉伸速度：1、2型500±50mm/min；3、4型200±20mm/min 5、例外有一种不常用的环形样块
橡胶材料特性
• • • • • • 高弹性（含双键） 机械强度高，具有减震、吸震性能 较高的可挠性、耐磨性 不透水、不透气 某些合成橡胶具有耐油、耐化学品腐蚀性 耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射
常用橡胶的品种、性能和用途
品种
天然橡胶 （NR） 氯丁橡胶 （CR）
化学组成
以橡胶烃(聚异戊二烯)为 主，另含少量蛋白质、糖 类和无机盐 氯丁二烯作单体、乳液聚 合而成的聚合体
（GB标准）1、试样尺寸有两种：矩形试样70~100mm×10±0.5mm×2.0±0.2mm（有效长度应 大于40mm）；哑铃形试样一般采用1型和2型 2、臭氧浓度的选择：25、50、100、200、500、1000pphm以上（允许有10%的偏 差）；温度以40±2 ℃为最佳，也可以选择其他试验温度，但是不能超过60 ℃；臭氧的流速平 均不少于8mm/s，最宜在12～16之间 3、伸长率一般采用20%，也可以采用其他的伸长率 4、试样在拉伸之后在标准温度的无臭氧的暗室中静置24～48小时，试样在通入臭 氧前恒温处理15min
实验仪器：万能拉伸机 •说明：虽然试样的种类对于试验结果有影响，但是并不是完全没有可比 性，就1型和2型试样而言，测试结果基本一致
常见的拉伸样条－500mm/min
2 12.5 20 4
R8 .0
25
75
R1 2. 5
橡胶类材料的主要性能指标
• 热空气老化
•标准：GB 3512－83、DIN 53508和ISO 188 •试验规范：