耐热性橡胶配合技巧(上)
橡胶的配合
∙橡胶的配合∙来源：橡胶人才网添加时间：2010-08-11浏览次数：59次进入论坛交流∙橡胶的配合任何一种橡胶只有通过配合和加工，才能满足不同的产品性能的要求。
橡胶的配合主要有硫化、补强和防老化三大体系：一、橡胶的硫化体系橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品，硫化后的橡胶的物性稳定，使用温度范围扩大。
“硫化过程（Curing）”一词在整个橡胶工业中普遍使用，在橡胶化学中占有重要地位。
橡胶分子链间的硫化（交联）反应能力取决于其结构。
不饱和的二烯类橡胶（如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等）分子链中含有不饱和双键，可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。
饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基（如有机过氧化物）和高能辐射等进行交联。
含有特别官能团的橡胶（如氯磺化聚乙烯等），则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联，如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。
不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同，硫化胶性能也各有不同。
第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况，生成的可以是单硫键（x＝1）、双硫键（x＝2）和多硫键（x＝3～8）；第②种是使用树脂交联和肟交联的情况；第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况，生成碳－碳键。
多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化，即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。
在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系：①普通硫磺硫化体系由常用硫黄量（＞1.5份）和常用促进剂量配合组成。
使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键，和少量的低硫键（单硫键和双硫键）。
硫化胶的拉伸强度较高，耐疲劳性好。
缺点是耐热和耐老化性能较差。
②半有效硫化体系由硫黄量0.8～1.5份（或部分硫给予体）与常用促进剂量配合所组成。
橡胶材料的高温稳定性
橡胶材料的高温稳定性橡胶材料是一种常用的材料，广泛应用于各个领域。
然而，在高温环境下，橡胶材料的性能可能会受到一定的影响。
本文将探讨橡胶材料的高温稳定性，以及一些提高其性能的方法。
一、橡胶材料在高温环境下的性能变化在高温环境下，橡胶材料可能会出现多种性能变化，包括硬度降低、拉伸强度下降、弹性模量减小等。
这是由于高温引起橡胶材料分子链的断裂和疲劳损伤，导致其性能下降。
此外，橡胶材料的化学稳定性也可能受到影响，易发生氧化、硫化等反应。
二、提高橡胶材料高温稳定性的方法为了提高橡胶材料的高温稳定性，可以采取以下方法:1.添加稳定剂通过添加稳定剂，可以有效地提高橡胶材料的高温稳定性。
常用的稳定剂包括抗氧剂、光稳定剂等，它们能够抑制氧化反应和光分解反应，从而延缓橡胶材料的老化过程。
2.选择合适的橡胶材料不同种类的橡胶材料对高温环境的适应性有所差异。
在选择材料时，应根据具体的工作条件来选取适合的橡胶材料。
例如，硅橡胶具有较好的耐高温性能，可用于高温环境中。
3.优化橡胶材料的配方合理调配橡胶材料的组分和比例，可以提高其高温稳定性。
添加适量的增塑剂和填料，可以改变材料的热稳定性和机械性能，从而使其更适应高温环境。
4.改进橡胶材料的制造工艺优化橡胶材料的制造工艺，可以提高其高温稳定性。
例如，采用合适的硫化剂和硫化温度，可以改善橡胶材料的硫化效果，提高其高温稳定性。
5.进行高温稳定性测试对橡胶材料进行高温稳定性测试，可以及早发现材料的性能变化，并采取相应的措施进行改进。
常用的测试方法包括热氧老化试验、热失重试验等。
三、橡胶材料的高温应用领域由于橡胶材料具有良好的弹性、耐磨性和密封性能，在高温环境中有着广泛的应用。
以下是一些橡胶材料的高温应用领域:1.汽车工业橡胶密封件广泛应用于汽车发动机、变速器等部件中，其中一些部件在运行时会暴露在高温环境下。
因此，橡胶材料的高温稳定性对汽车工业具有重要意义。
2.航空航天工业航空航天领域对材料的高温稳定性要求极高，橡胶材料在该领域中被广泛应用于引擎、燃气轮机等高温部件的密封件和振动隔离件。
橡胶的特种配合及其原理
橡胶的特种配合及其原理橡胶作为一种重要的高分子材料，在工业生产和生活中具有广泛的应用。
为了满足不同用途对橡胶的要求，需要对橡胶进行特殊配合，以改变其物理化学性质和性能。
本文将从特种配合的基本概念、作用原理和应用等方面进行阐述。
一、特种配合的基本概念橡胶配合是指在橡胶中加入各种辅助材料，使其具有特定的性能和性质。
常用的配合剂包括增塑剂、硫化剂、防老剂、填充剂、增强剂、粘着剂等。
这些配合剂的种类和用量根据实际需要进行选择和调整，可以实现橡胶的加工和成型、改变机械性能、抗老化、耐热、耐化学腐蚀等各种特殊要求。
二、特种配合的作用原理不同的配合剂的作用机理有所不同。
1.增塑剂：增塑剂可以改善橡胶在成型、储存和使用过程中的柔软性和弹性。
一般来说，增塑剂会在橡胶分子间形成一定的物理吸附和化学键合，增加分子间的距离和自由度，使橡胶变得柔软、易变形、抗拉伸和抗撕裂性更强。
2.硫化剂：硫化剂是改变橡胶物理性质的重要配合剂。
硫化剂通过与橡胶分子中存在的双键发生反应，将双键与硫原子交联，形成硫化桥，使得橡胶分子间发生交联而固化。
通过这种方式，可以增强橡胶的弹性模量、抗拉伸和抗断裂性能。
3.防老剂：防老剂可以抑制橡胶的氧化和热降解，延长橡胶的使用寿命。
防老剂的主要机理是通过吸收橡胶分子上的自由基和改变链传递反应的方式，抑制集中分子的产生和链断裂的发生，从而防止氧化和老化的发生。
4.填充剂：填充剂常用于增加橡胶的硬度和耐磨性能。
填充剂可以填充到橡胶分子中的空隙中，使橡胶变得更加紧密，提高其硬度和摩擦系数。
同时，填充剂还可以增加橡胶的难燃性、耐候性和耐磨性能。
5.增强剂：增强剂可以增加橡胶的强度、耐久性和抗磨损性等机械性能。
常用的增强剂有碳黑、纤维素、硅酸盐、金属氧化物等。
增强剂可以在橡胶分子间形成更强的化学键和物理键，使橡胶的分子间结构更加紧密和稳定。
6.粘着剂：粘着剂主要用于加强橡胶与其他材料的黏合性，提高其耐热性和耐化学腐蚀性。
三元乙丙(EPDM)橡胶配方的配合体系介绍
三元乙丙（EPDM）橡胶配方的配合体系介绍三元乙丙橡胶可以采用二烯烃类橡胶用的普通硫化方法硫化，但由于硫化速度较慢，故近年发展了高不饱和度三元乙丙橡胶，其硫化速度不低于高不饱和橡胶的。
三元乙丙橡胶通常可用硫黄、过氧化物、醌肟和反应性树脂等多种硫化体系进行硫化。
不同的硫化体系对其混炼胶的门尼粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的次联键型、物理机械性能(如应力-应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有着直接的影响。
硫化体系的选择要根据所用乙丙橡胶的类型、产品物理机械性能、操作安全性、喷霜以及成等因素加以综合考虑。
一、硫化体系乙丙橡胶常见交联剂体系的适用性和特点1硫黄硫化体系硫黄硫化体系是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。
在硫黄硫化体系中，由于硫黄在乙丙橡胶中溶解度较小，容易喷霜，不宜多用。
一般硫黄用量应控制在1～2份范围内。
在一定硫黄用量范围内，随硫黄用量增加，胶料硫化速度加快，焦烧时间缩短，硫化胶拉伸强度、定伸应力和硬度增高，拉断伸长率下降。
硫黄用量超过2份时，耐热性有下降，高温下压缩永久变形增大。
为使胶料不喷霜,促进剂的用量亦必须保持在三元乙丙橡胶的喷霜极限溶解度以下。
实际上，在工业生产中，基于以下原因几乎都是采用二种或多种促进剂的并用体系。
(1)多种促进剂并用，容易达到硫化作用平衡。
(2)许多促进剂在较低浓度时，就会发生喷霜，因此用量不宜太高。
(3)促进剂这间的协同效应，有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。
硫黄硫化体系中，促进剂的用量还可以通过增加硬脂酸的用量来提高，当其它条件不变的情况下，硬脂酸用量增加会导致交联密度、单硫和双硫交联键增加。
氧化锌用量的增加亦有助于在交联时形成促进剂，从而提高胶料的交联密度及抗返原性，改善动态疲劳性能和耐热性能。
2硫黄给予体硫化采用硫黄给予体代替部分硫黄，可使其生成的硫化胶主要具有单硫键或双硫键，因而可以改善胶料的耐热和高温下的压缩变形性能，延长焦烧时间。
耐热橡胶配合
耐热橡胶配合
陆迎赓;赵光贤;谢世杰;沈但理
【期刊名称】《橡塑技术与装备》
【年(卷),期】2005(31)3
【摘要】由于相对于其他材料,橡胶材料耐热性较差,高温下对其机械性能影响较大。
本文首先对耐热橡胶做了较全面的概述,介绍了其范畴及应用范围;再从橡胶胶料、
主材结构、硫化体系、防护体系4个方面描述其配方设计的要点,着重论述了不同
硫化体系对耐热橡胶性能的影响,最后简述了橡胶的耐热与抗返原的关系,列出了其
产生返原的原因和抗返原剂的类型。
【总页数】7页(P22-28)
【关键词】耐热等级;交联体系;防护体系;协同效应;抗返原
【作者】陆迎赓;赵光贤;谢世杰;沈但理
【作者单位】上海橡胶制品研究所;上海市胶鞋研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.42
【相关文献】
1.耐热型,超耐热型粘接剂的耐热性能 [J], 佐藤慎一
2.HG/T 3061-2009《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅》修订建议 [J], 王定友;邓毅;代传银;王成;毛善兵;孔勇;王永庆;蒋峰;于方琪
3.常用橡胶配合剂分类与作用 [J],
4.耐热性橡胶配合技巧(上) [J], 陆迎赓;赵光贤;谢世杰;沈但理
5.耐热性橡胶配合技巧(下) [J], 陆迎赓;赵光贤;谢世杰;沈但理
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
耐热橡胶硫化体系、填充、软化剂的选择
耐热橡胶硫化体系、填充、软化剂的选择耐热橡胶硫化体系在设计耐热橡胶配方时，硫化体系的选择很重要。
不同的硫化体系，形成不同的交联键，从而造成不同的硫化胶网络类型。
（1）—C—C—（过氧化物交联）；（2）单硫键—C—S—C—（低硫+高促+金属氧化物）；（3）二硫键—C—S—S—C—（低硫+高促+金属氧化物）；（4）多硫键—C—S x—C—（高硫+促进剂+金属氧化物）；（5）多硫键+离子键（高硫+促进剂+金属氧化物）各种交联键的键能和吸氧速度不同。
键能愈大则硫化胶的耐热性愈好，吸氧速度越慢，硫化胶的耐热氧老化性能越好。
在常用的硫化体系中，过氧化物硫化体系的耐热性最好。
过氧化物在不同类型的橡胶中，脱氢反应中所需要的能量也不同。
即使过氧化物自由基所赋予的能量相同，但交联密度也会有所不同。
一般说来，硅橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物（EVA）氯化聚乙烯和聚氨酯橡胶，都可以用过氧化物充分硫化。
过氧化物也可使丁腈橡胶达到满意的硫化，但过氧化物硫化天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶时则有问题；而丁基橡胶非但不能用过氧化物硫化，反会被过氧化物所分解。
单独使用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时，存在交联密度低、热撕裂强度低、硫化返原等问题。
因此用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时，要避免单独使用有机过氧化物，最好是用某些共交联剂或活性剂并用。
例如加入少量硫黄能提高过氧化物硫化胶的力学性能，但其耐热性有所降低。
而用其他共交联剂代替硫黄时，其耐热性不降低；这类共交联剂硼双马来酰亚胺、三烯丙基氰尿酸酯、对苯醌二肟、三烯丙基柠檬酸酯、六亚甲基二胺、TMTD等。
例如使用对苯醌二肟作为三元乙丙橡胶过氧化物硫化的共交联剂时，只要配合0.2到1质量份，其硫化胶的耐热性就显著提高。
以往氯磺化聚乙烯橡胶用过氧化物硫化比较困难，很难得到交联密度高的硫化胶。
如今采用三烯丙基氰尿酸酯或甲基丙烯酸酯或双马来酰亚胺作共交联剂，再并用少量EVA，就可达到有效的交联，制造出耐热性优良的氯磺化聚乙烯硫化胶，其耐热性能比通用硫化体系有明显的提高。
第八章 特性橡胶配
第八节 海绵橡胶
• • • • • 海绵橡胶可用干胶、胶乳来制造 ； 一、生胶 要进行充分塑炼，以获得较大的可塑性。 二、发泡剂 有机发泡剂其优点是：（1）在胶料中分散性较好； （2）分解温度范围较窄，且能控制；（3）分解 产生的气体以氮气为主，不会燃烧和爆炸。且扩 散速度小，不容易逸出，因而发泡率高。 • 在发泡工艺上，为了调节发泡剂的分解温度和分 解速度，或稳定泡沫结构和提高发泡体的质量， 通常还可加入发泡助剂
• • • • • •
(3)硫化体系的选择 —C—C— 过氧化物交联； —C—S—C— 低硫+高促+金属氧化物 —C—S—S—C— 低硫+高促+金属氧化物 —C—Sn—C— 高硫+促进剂+金属氧化物 含单硫键的比多硫键的耐热性较高。因此应尽可 能采用高促低硫的配合，或用有效硫化体系。 • 用过氧化物硫化或树脂硫化的硫化胶耐热性一般 优于硫磺硫化体系，如Q橡胶，EPDM、CSM、 EVA（乙烯醋酸乙烯酯）、NBR， 但过氧化物用 于二烯类橡胶硫化时，NR、SBR、BR有引起分 解的倾向，而IIR非但不能硫化，反会引起断链反 应
第五节 耐气透和真空橡胶
• 一、配方设计原则 • 含极性的橡胶如氯丁、丁腈、聚硫、氟橡胶以及氯乙醇橡 胶等有很高的耐气透性。如丁基、聚异丁烯、乙丙等含大 量甲基的橡胶其耐气透性也很优越。 • （1）呈片形结构粒子的无机矿物质，如滑石粉、云母、 石墨等，比粒子规则的填充剂，能有效地降低透气性，因 此应选用这类材料作填充剂。但使用这类填充剂时将会对 其他性能（特别是撕裂性）有不利影响。 • （2）增加填充剂的用量，降低硫化胶中橡胶的体积含量 都有助于提高耐气透性。 • （3）提高硫化程度，能提高耐气透性。 • （4）无论是生胶或配合剂都不能含有机械杂质所有粒状 的填充剂在胶料中要分散均匀，不能有结团的现象。
耐热橡胶介绍
耐热橡胶介绍耐热橡胶怎么做-耐热橡胶：胶种选择：·乙丙橡胶随丙烯含量增加，耐热下降·丁基橡胶一般丁基橡胶使用温度不超过150度。
只有树脂硫化的丁基橡胶才能在150-180度下长期工作。
在一般丁基橡胶中并用10-20份的氯丁橡胶或氯磺化聚乙烯可以提高耐热性。
氯化丁基橡胶的耐热性与硫化体系有关，一般氯化丁基橡胶，长时间使用最高温度为130-150，无空气时为160-170度。
·卤化丁基橡胶·氯磺化聚乙烯橡胶。
氯磺化聚乙烯长期（1000H）最高使用温度为130度。
短时间可以允许升高到160度。
·氯醇橡胶。
耐热性比丁晴橡胶好。
均聚CHR比共聚CHR耐热性好。
·丙烯酸酯耐热性高于丁晴橡胶，低于氟橡胶。
长期（1000H）使用温度为170度，短时间（70H）使用温度可以提高到200度，·硅橡胶。
按照化学结构分类：1.二甲基硅橡胶（MQ）2.甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）3.甲基苯基硅橡胶（MPQ）4.甲基苯基乙烯基硅橡胶（MPVQ）5.亚苯基硅橡胶6.亚苯醚基硅橡胶7.氟硅橡胶8.晴硅橡胶9.硼硅橡胶==》耐热性最好。
可以在400度下长期工作，在420-480度下可以连续工作几个小时。
硅橡胶是所有橡胶中耐热等级最高的一种橡胶。
但不耐湿热老化。
-50到+100度：无限期长/ 120度：10-20年/ 150度：5-10年/ 205度：2-5年/ 260度：3个月-2年/ 315度：7天-2个月/370度：6H-7天/ 420度：10分钟-2H。
·氟橡胶。
按照化学组成分类如下：·含氟烯氢氟橡胶类：1.偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物. 国外品牌KEL-F。
国产品牌FPM 2301/23022.偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物。
国外品牌：VITON A；国产品牌：FPM 2601/2602；3.偏氟乙烯，四氟乙烯，与六氟丙烯三元共聚物。
国外品牌：VITON B；国产品牌：FPM 2464.四氟乙烯与丙烯共聚物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期 ２００４－０６－１４
2005年 第31卷
就把橡胶材料按耐热要求划分成如表 1 所示的 9 个类型 等级
在不少应用中 除了耐热性能 考虑耐油性能 图 1 示出了与耐热 相应的各类橡胶的位置
般加工成膏状体或蜡状 如进口的 D CP － 4 0
双 －2 ５ Ｖ ａ ｒ ｏ ｘ 在橡胶配合中使用过氧化物作
为交联剂与使用硫磺的情况不同 在硫磺配合
中 硫化程度可以通过延长硫化时间或提高硫
化温度来达到 而在过氧化物配合中 过氧化
物的用量显得更为重要 即 在过氧化物硫化
中 硫化程度主要决定于过氧化物用量的半衰
陆迎赓等 耐热性橡胶配合技巧 上
些特殊要求的氯丁橡胶制品 需要在 120~130 下长时间老化后 硬度只允许增加 1~2 个单位 为了解决这一难题 需要适当配伍防老剂 NBC TNP 和 Octamine ODA
３．５ 丁腈橡胶耐热配方
丁腈橡胶耐热配方见表 8 丁腈橡胶生产的国家较多 有中国 俄罗
氯丁橡胶与天然橡胶 丁基橡胶 聚氨酯
第31卷 第8期
万方数据
橡胶一样属于结晶型橡胶 本身强度高 补强 填料 如炭黑 在提高拉伸强度方面效果有限 主要用于提高硬度和撕裂性能 氯丁橡胶使用 氧化镁要求高活性的 活性不低于 6 0 % 它在 氯丁橡胶中既是活性剂又是吸酸剂 氯丁橡胶 不宜配用 DCP 等过氧化物作为交联剂 白炭黑会 导致欠硫 氯丁橡胶胶料硫化时易污染模具 有
还得同时 耐油等级
图 １ 各种橡胶的耐热 耐油等级
２ 橡胶极限使用温度
表 2 列出了各种橡胶的使用温度及性能特
第13页
万方数据橡塑技术与装备 NhomakorabeaCHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
第14页
万方数据
第31卷 第8期
陆迎赓等 耐热性橡胶配合技巧 上
Ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｒｕｂｂｅｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ ｐａｒｔ ｏｎｅ ）
Ｌｕ Ｙｉｎｇｇｅｎｇ ， Ｚｈａｏ Ｇｕａｎｇｘｉａｎ， Ｘｉｅ Ｓｈｉｊｉｅ， Ｓｈｅｎ Ｄａｎｌｉ （１．Ｓｈａｎｇｈａｉ ｒｕｂｂｅｒ ｇｏｏｄｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００５２，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｈａｎｇｈａｉ ｒｕｂｂｅｒ ｓｈｏｅｓ ｒｅ－
３．１ 天然橡胶耐热配方
天然橡胶耐热配方见表 4
2005年 第31卷
天然橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶和聚氨酯 橡胶均为 90~100 耐热等级 前 3 种橡胶可以 2 种或 3 种胶进行并用 聚氨酯橡胶只能单用 上述配合曾在 150 蒸汽中使用 如火车中的 蒸汽胶管 性能良好 但聚氨酯橡胶不在此 例 因为它遇到水会发生水解而不能使用 本 例适宜于在静态条件下使用 对于动态条件 应改用高耐热等级的橡胶
2005年 第31卷
第17页
万方数据
橡塑技术与装备
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
化物硫化时 硫化速度提高为原来的 3 倍 也
就是说 如果原来的硫化条件为 150
５ ｍｉｎ
则当采用 160 硫化时 硫化时间应当缩短为
15 min 在过氧化物硫化配合中一般不必加入其
ｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００５１， Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｇｒａｄｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｒｕｂｂｅｒ， ｔｈｅ ｕｓｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｆｏｒ ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓａｍｐｌｅｓ， ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｅａｃｈ ｆｏｒｍｕｌａ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ １３ ｓｏｒｔｓ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ＮＲ ＰＵＲ ＳＢＲ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｗｉｔｈ ｔｏｔａｌ ７８ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｆｏｒ ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓ－ ｔａｎｔ ｓａｍｐｌｅｓ， ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｅａｃｈ ｆｏｒｍｕｌａ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｅａｃｈ ｆｏｒｍｕｌａ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｃａｎ ｍｅａｔ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅ－ ｍｅｎｔ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｒｏｍ ｇｒａｄｅ Ａ－Ｉ ， ９ ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｇｒａｄｅｓ ｔｏｔａｌｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｒｕｂｂｅｒ； ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｆｏｒｍｕｌａ； ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ
陆迎赓等 耐热性橡胶配合技巧 上
陆迎赓 １ 赵光贤 ２ 谢世杰 １ 沈但理 ２ （１． 上海橡胶制品研究所 上海 ２０００５２ ２． 上海市胶鞋研究所 上海 ２０００５１）
摘要 介绍了耐热橡胶的等级划分 各种橡胶的使用温度和性能特点 及 13 种橡胶 天然橡胶 聚氨酯橡胶 丁苯橡 胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 氯醚橡胶 丁基橡胶 乙丙橡胶 丙烯酸酯橡胶 氟橡胶 硅橡 胶 的 78 个耐热配方实例 并对配方做了简要说明 所述配方可基本满足橡胶材料从 A~I 级 9 个耐热等级的不同要求
点 通常根据表 1 选择橡胶的类型 上述橡胶均需通过硫化 才能成为具有实
用性的各种橡胶材料和制品 在硫化过程中 交联键的形成类型对它的耐热性有重要影响 即这时形成的化学键的键能越高 耐热性越好 各种键型的键能如表 3 所示
因此 在进行耐热配合设计时 硫化体系 的选择是最为重要的
３ 各种橡胶配合实例
３．２ 聚氨酯橡胶 混炼型 耐热配方
混炼型聚氨酯橡胶耐热配方见表 5 聚氨酯橡胶除了混炼型外还有浇铸型和热 塑型 与后 2 种类型相比 对于传统的橡胶工 业来讲 混炼型加工比较方便 而且无需增加
第15页
万方数据
橡塑技术与装备
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
期 每延长硫化时间一个半衰期 过氧化物量
减少 1/2 经过 5 个半衰期过氧化物的量减为原
来的 1/2 ５ 余量已接近于零 即使再延长硫
化时间 也不发生作用 过氧化物的最高用量
宜在 1 0 份以内 否则应考虑用别的硫化体系
一般说来 在硫磺硫化时 硫化温度每提
高 10
硫化速度提高为原来的 2 倍 而过氧
艺性能 如收缩率 表观平整性 成型粘性等 较天然橡胶差 常常需要添加一些天然橡胶进 行弥补 相对于天然橡胶而言 对于丁苯橡胶 和顺丁橡胶 宜用低硫高促硫化体系 丁苯橡 胶中硫磺用量不宜超过 2 份 在顺丁橡胶中以 1 份左右为宜
３．４ 氯丁橡胶耐热配方
氯丁橡胶耐热配方见表 7
设备 表 2 中 Adiprene－CM 是美国杜邦公司的产
１ 橡胶耐热等级划分
通常把橡胶材料长时间热老化后保持其原 有物理机械性能的能力称作为它的耐热性能 橡胶的耐热性能与橡胶分子的极性 分子链刚 性 化学键性质和饱和度等因素有关 为设计 选用橡胶材料方便 人们根据各种橡胶所能到 达的耐热温度 把橡胶材料划分成若干等级 例如美国机动车工程师协会 SAE J200 1998
３．３ 丁苯橡胶和顺丁橡胶耐热配方
丁苯橡胶和顺丁橡胶耐热配方见表 6
丁苯橡胶 顺丁橡胶都属于通用橡胶 凡 是用天然橡胶制成的橡胶制品基本上均可以用 这 2 种合成橡胶替代 但是这 2 种合成橡胶的工
第16页
氯丁橡胶是合成橡胶的先驱 由美国杜邦 公司率先推向市场 最初的牌号为 Duprene 后 来更名为 Neoprene 它的硫化体系由氧化锌和 氧化镁组成 而且无需其他硫化剂就能很好硫 化 常用的氯丁橡胶是硫调节型的氯丁橡胶 如国产 D L J 1 2 1 1 美国的 G N － A 德国的 Bayprene 日本的 Denka 等 后来通过在聚合 时加入苯乙烯 异戊二烯 丙烯腈等单体 分 别出现了 WRT 型 苯乙烯 型 F 异戊二烯 型 Q 丙烯腈 型氯丁橡胶 这类氯丁橡胶的 配合中需加入促进剂 NA－22 才能充分硫化 所 以国产的氯丁橡胶 12 11 可以无需促进剂 NA－ 22 而国产的 W 型氯丁橡胶需加用促进剂 NA－ 2 2 用量为 1 份左右 如要防止焦烧 可以加 入促进剂 DM 促进剂 DM 在氯丁橡胶中起防焦 剂的作用
关键词 耐热橡胶 配合技巧 配方 橡胶材料性能特点 中图分类号 TQ336.42 文献标识码 B 文章编号 1009-797X(2005)08-0013-06
０ 引言
橡胶材料与制品广泛用于汽车机械 冶 金 煤炭 水泥建材 石油化工以及航天航空 舰船兵器 电子信息和生活家电等各个领域 从轮胎 胶带 胶管 胶辊到胶布 胶板 胶 料及各类橡胶零部件 绝大部分都对橡胶材料 的耐热性提出了严格要求 并且成为选用的基 本条件和主要性能指标 橡胶的耐热性不仅影 响到产品的工作性能 更决定着它的安全保障 和使用寿命 因此 近些年来人们对橡胶的耐 热性越来越重视 在总结理论和经验的基础上 出现了许多实际配合技巧 有效地解决了橡胶 耐热问题
品 相似的还有美国 Uniroyal 德国 Vullcalone 英国 Vulcaprene－A 等 与国内产品相比 进口 的在质量 稳定性和加工性能方面具有一定的 优势 ZnO－DM 络合物需自行配制 使用 TDI 二聚体旨在便于混炼加工 它比 TD I 的刺激性 小 填料如炭黑 白炭黑可以在 10~120 份范围 内选用 以获得不同的硬度
斯 日本 美国 英国 德国 意大利 荷兰 韩国 南非 巴西 阿根廷等 一般按丙烯腈 含量来选择丁腈橡胶 高丙烯腈含量的橡胶具 有较高的耐热 耐油 导电性能 但耐低温性 差