耐低温橡胶的研究进展
北京化工大学
课程名称：＿＿＿＿文献查阅＿＿＿＿＿
姓 名：＿＿＿＿＿赵栋＿＿＿＿＿＿
学 号：＿＿＿＿2013022012＿＿＿＿
班 级：＿＿＿＿高材1304＿＿＿＿＿
耐低温橡胶的种类及研究进展
摘要：综述了耐低温橡胶材料的研究进展，重点介绍氟橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶的耐低温性能，并总结提高橡胶耐低温性能的主要途径。
关键字：耐低温橡胶；硅橡胶；氟橡胶；
1.引言
橡胶材料通常具有低密度、优良的机械性能和耐高低温特性、高的憎水性能，橡胶制品越来越广泛地应用于汽车、航空航天、石油开采等领域。随着这些领域的深入发展，对橡胶的需求量不断增加。同时对橡胶的性能要求也越来越苛刻，在高寒地区及航空航天领域的应用对橡胶材料低温性能提出更高要求。为保证橡胶制品长期稳定使用，橡胶材料必须具有优异的力学性能，热老化性能及在低温下的柔韧性。[1]
2.橡胶的性质
在极端低温环境中，橡胶分子热运动减弱，分子链及分子链段因冻结而失去弹性，橡胶制品用作密封元器件时，低温会导致橡胶硬度增加，失去应有的弹性，密封性能减弱，进而影响机械的整体性能。研究表明，橡胶制品的耐寒性主要取决于高聚物的两个基本因素：玻璃化转变温度和结晶性。玻璃化温度（T g ）是指橡胶的分子链段由运动到冻结的转变温度。分子链段运动是通过主链单键内旋转实现的，所以橡胶分子链的柔顺性决定橡胶的耐寒性。增加橡胶分子的柔顺性是解决橡胶耐低温性能的关键。减弱分子链柔性或增加分子间作用力的因素，例如引入极性侧基、庞大侧基、交联、结晶都会使Tg 升高；反之，增加分子链柔性的因素，如加入软化剂或引入柔性基团都会使T g 下降。[2]橡胶的耐低温性能通常在一定程度上由生胶的耐寒性能决定，在超低温环境下使用时，分子链段必须能够保持运动，通常其运动是由其分子内单键振动引起的，所以分子的刚性不利于其耐低温性能的改善，采用柔性链段或者减弱分子间的相互作用力，避免极性、体积大的侧基引入引起聚合物材料低温性能的降低。研究表明，橡胶的物理性能与橡胶分子的结构、补强体系、硫化体系等配合体系有着密切的关系。随着工业的发展，对橡胶的性能要求也越来越苛刻，开发研究新型多功能橡胶将成为今后橡胶研发的主要趋势。
3.国内外耐寒性橡胶研究状况
目前，国内外研究的具有一定耐低温能力的橡胶有数10种之多，以下是常用的几种耐低温橡胶的改性研究现状。
3.1氟橡胶
氟橡胶（FPM ）是指主链或侧链的碳原子上连接有氟原子的一种合成高分子弹性体。与其它橡胶相比，氟橡胶具有优良的耐高温、耐油及耐多种化学药品腐蚀的特性，但其弹性较差，耐低温性能一般。[3]
橡胶的耐寒性与其分子结构有关，通常主链上含有双键和醚键结构的橡胶，其耐低温性能良好。而主链上不含双键结构，侧链上含有极性基团的橡胶的耐寒性较差，氟橡胶正属于这种分子结构，所以其耐寒性较差。降低耐低温氟弹性体的玻璃化温度的方法主要有三种：一是改变耐低温氟弹性体的共聚组成，提高氟弹性体中VDF含量；二是引入低温改性共聚单体，在氟弹性体的侧链中引入较多的柔顺性较好的醚键，以降低氟弹性体的玻璃化温度；三是在混炼胶中加入玻璃化温度较低的低温改性助剂。
OtazaghineB等人合成了一系列不同组成的VDF一全氟甲基乙烯基醚(PMVE)二元共聚物，发现共聚物中VDF含量越高时，共聚物的玻璃化温度越低，VDF摩尔分数为66．3％时共聚物玻璃化温度为-35.8℃，VDF摩尔分数为86.6%时共聚物玻璃化温度为--41．4℃。[4]
FPM和乙丙橡胶并用可提高材料的弹性、耐低温性能和降低成本。由于EPDM是一种性能优良的通用橡胶, 具有极高的化学稳定性、耐热、耐候、耐臭氧、耐水、耐水蒸汽、耐化学药品等许多优良性能, 四丙氟橡胶相当于乙烯分子的氟取代物与丙烯的共聚物, 因此,
两种橡胶在组成结构上的相似, 为两者的并用提供了相容性基础。当四丙氟橡胶中并用20%( 质量分数) 的乙丙橡胶时, 所获得的并用胶综合性能比较好。通过将EPDM与FPM共混,
能够在保证FPM优良耐腐蚀性能的同时, 提高材料的耐低温性与弹性, 改善加工工艺性能并降低材料成本。
北京航空材料研究院将FPM和氟醚橡胶并用, 研制出氟橡胶FX213, 改善了FPM的低温
性能, 其脆性温度可达-45℃, 已成功地用于制造运载火箭密封件, 而且其价格比氟醚橡胶大大降低。吴伟选用双酚AF与DCP并用体系作为FPM的硫化剂时, FPM的脆性温度( 耐低温性能) 得到了明显的改善。
3.2硅橡胶
硅橡胶是指分子主链以Si-O键为主，而侧基为有机基团(主要是甲基)的一类线形聚合物，是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性体。由于其主链的Si-O键键能比一般橡胶分子主链的C-C键键能高得多，硅橡胶具有优异的耐热性、弹性、耐寒性，优良的脱模性、电气性、透气性、导热性、防水性及良好的温度稳定性。[5]
由于硅橡胶具有优异的耐候性，因此，近年来硅橡胶胶粘剂被广泛地应用于航空航天领域。例如：俄罗斯用非结晶性硅橡胶制得了在-60℃、-90℃、-100 ℃和-120 ℃低温下，在空气、惰性气体和真空等环境中长期工作的橡胶制品。但是硅橡胶的耐油耐溶剂性能较差，限制其应用领域，需要改善其耐油性能，所以需对其进行化学改性或物理改性，在保持其优良特性的同时又改善其不足。浙江大学高分子科学与工程系的宋义虎等认为改善硅橡胶低温性能的主要手段是通过共聚改性，在聚二甲基硅氧烷分子链上引入其它大体积基团。适合的改性链节既可调节硅橡胶的玻璃化温度，也可有效抑制结晶过程。提高硅橡胶的低温弹性。他们还研究了低苯基硅橡胶（MPQt20-1）硫化胶及其与玻璃布复合体的低温性能，发现硫化胶及复合体在MPQ结晶温度为-80℃时具有最高拉伸强度和最低扯断伸长率。硅橡胶的低温结晶造成了其弹性性能的下降。 有研究表明，在硅橡胶的碳链上引入含氟基团（如三氟丙基）形成氟硅橡胶后，由于氟原子具有极大的吸电子效应，加上C-F键的键长较短，能对C-C键形成较好的屏蔽效应，大大提高了橡胶的耐油、耐溶剂性能。氟硅橡胶在保持了硅橡胶的耐高低温（-55 ～205℃）性、耐候性、压缩复原性等一系列性能的基础上，同时又具备氟橡胶的耐燃油、耐溶剂等性能。
3.3丁腈橡胶
丁腈橡胶( NBR) 是丙烯腈和丁二烯的无规共聚物, 具有优良的耐油性。随着丙烯腈含量增大其极性增加, 耐油性明显提高, 但耐寒性能下降。在NBR中, 丙烯腈含量的高低对硫化料的各项性能有较大的影响, 丁二烯链段分子极性小, 柔顺性好, 提供耐寒性; 丙烯腈链段分子极性大, 柔顺性差, 提供耐油性。一般低丙烯腈含量( 质量分数为18%~ 20%) 的NBR能在满足耐油性的前提下, 具有优良的耐寒性。[6]
氢化丁腈橡胶( HNBR) 是乳聚NBR经选择氢化NBR中的丁二烯单元而制成的。氢化丁腈橡胶由于主链趋于饱和状态, 因此, 除保持其优异耐油性外, 橡胶的弹性、耐热性、耐酸性、耐老化性和物理性能均有很大的提高。与在油中有相同体积变化率的NBR相比HNBR的脆性温度低( 7~ 10)。最近日本瑞翁公司开发的中、低腈型的高氢化HNBR, 作为改善了耐寒性的新型品级相当引人注目; 丁腈酯橡胶系丁二烯、丙烯腈和丙烯酸酯的三元共聚物。丁腈酯橡胶具有良好的耐热、耐寒和耐油性能, 以及压缩永久变形值小等特性。其制品可在煤油介质中于-60~150范围使用。
NBR可以与BR、NR、ECO等橡胶共混以改善其低温性能。NBR与天然橡胶同为不饱和橡胶, 且使用的硫化体系相同, 故含丙烯腈量低的NBR易与天然橡胶并用。当加入质量分数为10%~20%天然橡胶时, 胶料的加工及成型工艺性能得到改善, 而硫化胶的强度不受损失, 低温性能改善, 但耐油性随天然橡胶用量增加而降低。NBR/ BR并用可降低丁腈橡胶的成本及改善其耐寒性。按照配方( NBR85, BR15, 氧化锌7, 硬酯酸1. 5, 4010NA1. 5, MB1. 5, 快压出炭黑40,混气炭黑20, DOA/ DOS40, 复合硫化剂4, 促进剂2. 5, 其它助剂4) 所得到的胶料具有优良的耐油和低温耐寒性能, 脆性温度小于- 61 , 压缩耐寒系数在-40和-50下分别达到了0. 69和0. 61。NBR/ BR并用比为60/ 40时, 并用胶的耐油性可达到氯丁橡胶级。NBR/ ECO共混物随ECO用量的增加, 其耐热氧老化性、耐寒性、耐油性提高。
3.4聚氨酯橡胶
聚氨基甲酸酯橡胶简称聚氨酯橡胶（PU），是一种介于一般橡胶与塑料之间的材料。其最大的特点是高硬度和高弹性，及较好的耐磨性。此外，还具有良好的机械强度、耐油性和耐臭氧性，低温性能也很出色。聚酯型聚氨酯可在-40℃低温下使用，聚醚型聚氨酯可在-70℃下使用；其耐油性也较好，气密性与丁基橡胶相当，所以其应用范围正迅速扩大。[7]
3.5乙丙橡胶
乙丙橡胶系分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶。二元乙丙橡胶是以单烯烃乙烯、丙烯共聚成；三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯单体共聚而制得。三元乙丙橡胶作为一种通用橡胶，具有优异的密封性能、耐热、耐氧、耐臭氧以及耐老化性能，而且具有良好的耐化学性、电绝缘性及低温性能，其能够使用的温度范围为-50℃～150℃。[8]
3.6丙烯酸酯橡胶
丙烯酸酯橡胶( ACM) 由丙烯酸丁酯与丙烯腈或少许第三单体共聚而成, 属饱和碳链极性橡胶, 其侧链中含有烷基、烷氧基, 并共聚有用于交联的含有环氧基、活性卤、羧基等官能基的单体,因此, ACM是具有优良而均衡的耐热、耐油( 耐滑油) 、耐臭氧性的橡胶材料。通过骨架单体的配合, ACM可制得耐热、耐寒、超耐寒的各种品级。ACM的耐寒性是随着丙烯酸酯基的长度而变化的, 但因其与耐油性的均衡性较差, 所以通过导入极性基便可获得改善。具体地讲, 一般是以乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯为共聚组成成分使耐热、耐油、耐寒性平衡的。现在世界各公司生产的ACM, 使用温度范围( 耐热性、耐寒性) 都比较宽, 其主要缺点是耐油性较差。最近, 杜邦公司通过提高甲基丙烯酸酯部分的比率, 在使耐寒性受到了一定程度损失的前提下, 制备了高耐油性的新型品级。我国遂宁青龙丙烯酸酯橡胶厂开发生产了型号为AR400的超耐寒级ACM产品,AR400型属活性氯型超耐寒等级产品。在共聚合中, 采用的是分子链低温下柔顺性很好和耐油性能较好的单体原料, 兼顾了胶料的低温性能和耐油性能。[9]
3.7氯丁橡胶
氯丁橡胶( CR) 由于极性及较高的结晶性, 具有良好的力学性能和极性橡胶的一些特点。其耐油、耐水、耐臭氧、耐热性能优良, 但由于结晶及极性, 其耐低温性能较差。所以可通过与BR并用加以改善。CR与顺丁橡胶( BR) 并用后, 除耐磨性、弹性提高, 压缩永久变形减小, 压缩生热降低外, 耐寒性明显改善。如CR/ BR并用比为80/ 20时, 硫化胶的脆性温度降至- 55; CR/ BR并用比为60/ 40时, 硫化胶的脆性温度降至- 65 。此外, CR与BR并用可以明显改善CR的加工性能, 如并用5份BR就可克服CR的粘辊现象。[10]
耐低温丁腈橡胶配方设计要点
耐低温丁腈橡胶配方设计要点
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
耐低温丁腈橡胶是一种具有优异低温性能的合成橡胶，广泛应用于寒冷环境下的汽车、航空航天、电子产品等领域。在制备耐低温丁腈橡胶制品时，配方设计是至关重要的环节，直接影响产品的性能和质量。下面将介绍一些关于耐低温丁腈橡胶配方设计的要点。
选择合适的丁腈橡胶种类。丁腈橡胶种类繁多，不同种类的丁腈橡胶具有不同的物理性能和化学性能。在设计耐低温丁腈橡胶配方时，需要根据产品的使用环境和要求选择合适的丁腈橡胶种类，确保产品具有优异的低温性能。
确定配方中的添加剂。耐低温丁腈橡胶通常需要添加一定量的增塑剂、防老化剂、填料等，以改善橡胶的加工性能、耐热性能和机械性能。在设计配方时，需要根据产品的具体要求和加工工艺选择合适的添加剂，确保产品具有优异的性能。
控制好各种添加剂的配比。不同的添加剂对耐低温丁腈橡胶的性能有着不同的影响，因此需要合理控制各种添加剂的配比，以实现最佳的性能调控效果。配方中的每一种添加剂都应在最佳的使用范围内，避免出现过量或不足的情况。 注意添加剂之间的相互作用。有些添加剂之间可能会发生化学反应，影响产品的性能和质量。在设计配方时，需要考虑添加剂之间的相互作用，避免出现不利影响。可以通过实验验证各种添加剂之间的相互作用，确保配方中的各种添加剂能够协同工作，发挥最佳效果。
进行必要的试验和优化。设计完配方后，需要进行必要的试验验证配方的性能和质量。根据试验结果，可以对配方进行调整和优化，进一步改善产品的性能和质量。通过反复试验和优化，最终确定最佳的耐低温丁腈橡胶配方，保证产品具有优异的性能。
耐低温丁腈橡胶配方设计是一个复杂而重要的过程，需要考虑多个因素并进行综合分析。只有充分了解产品要求、掌握橡胶材料的性能和处理技术，合理选择配方成分并进行试验验证，才能设计出质量优异的耐低温丁腈橡胶配方，满足不同领域的需求。希望以上介绍的要点能为从事耐低温丁腈橡胶配方设计的人员提供参考和帮助。【说明:本文仅供参考】。
氯丁橡胶的最低使用温度
氯丁橡胶的最低使用温度
1.引言
【1.1 概述】
氯丁橡胶是一种常用的聚合材料，其具有优异的耐磨性、耐枯萎性和耐候性，广泛应用于橡胶制品和工程橡胶制品等领域。然而，随着氯丁橡胶在各个行业中的使用需求逐渐增加，对其性能和适用条件的要求也越来越高。
在实际应用中，氯丁橡胶的最低使用温度是一个重要的技术指标。它指的是在低温环境下，氯丁橡胶仍能保持良好的弹性和可塑性，不出现脆化、龟裂或失去原始性能的情况。最低使用温度的确定对于保证橡胶制品在低温环境下的正常使用至关重要。
本文将围绕氯丁橡胶的最低使用温度展开分析和研究。首先，将介绍氯丁橡胶的性质，包括其化学结构、物理特性和机械性能等方面。其次，探讨影响氯丁橡胶最低使用温度的因素，如橡胶配方、填充剂、交联度等。通过分析这些因素的作用机理，将为确定氯丁橡胶的最低使用温度提供理论支持和实验依据。
最后，将强调氯丁橡胶的最低使用温度对于实际应用的重要性，并对整个文章内容进行总结。希望本文的研究成果和分析结果能够对氯丁橡胶的最低使用温度的研究和实践工作提供一定的参考和借鉴价值。
1.2 文章结构
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组成部分进行介绍和概述，以帮助读者更好地理解文章的结构和内容安排。
在氯丁橡胶的最低使用温度这篇长文中，文章的结构主要由引言、正文和结论三个部分组成。
引言部分包括了概述、文章结构和目的三个小节。概述部分可以简要介绍氯丁橡胶及其在实际应用中的重要性，引起读者的兴趣。文章结构部分应该提供本文的整体框架，并解释每个部分的主要内容。目的部分可以清楚地说明本文旨在探讨氯丁橡胶的最低使用温度及其相关因素。
正文部分是本文的核心，包括了氯丁橡胶的性质和影响其最低使用温度的因素两个小节。在氯丁橡胶的性质部分，可以详细介绍氯丁橡胶的常见性质，如机械性能、热性能等，并说明与最低使用温度密切相关的性质。在影响氯丁橡胶最低使用温度的因素部分，可以探讨温度、添加剂、填料等对最低使用温度的影响，并分析其机理和作用原理。
橡胶耐低温试验标准
橡胶耐低温试验标准
橡胶耐低温试验标准是对橡胶材料在低温环境下的物理性能与化学性能进行评估和检测的一种方法。以下是关于橡胶耐低温试验标准的相关参考内容：
1. ASTM D2137-11《橡胶耐寒性的低温试验方法》
这个标准规定了一种用自由弯曲法测试橡胶耐低温性能的方法。该方法通过将被试样曲线固定并暴露于低温下，然后测试其断裂强度和断裂伸长率，以评估橡胶材料对寒冷环境的适应能力。
2. ISO 2921:2012《橡胶和塑料制品耐寒性的浸水脆化和静态碎裂试验》
这个国际标准规定了一种用水脆化和静态碎裂试验来评估橡胶和塑料制品在低温下的耐冷性能的方法。该方法通过将试样暴露在冷却介质中，并测试其水脆化温度和冲击强度，以评估材料在低温环境中的可靠性。
3. JIS K 6262-2004《橡胶和塑料耐低温试验方法》
这个日本标准规定了一种用拉伸试验来评估橡胶和塑料材料在低温下性能的方法。该方法通过在低温环境下对试样进行拉伸，然后测试其断裂强度和断裂伸长率，以评估材料在低温环境中的强度和延展性。
4. GB/T 1682-2019《热固性塑料橡胶耐低温试验方法》
这个中国标准规定了一种用弯曲试验来评估热固性塑料橡胶在低温下性能的方法。该方法通过将试样弯曲固定，并在低温环境下检测其断裂强度、断裂伸长率和断裂模量，以评估材料在低温环境中的可靠性和适用性。
5. GB/T 10153-2015《橡胶和塑料脆化温度的浸水脆化试验方法》
这个中国标准规定了一种用浸水脆化试验来评估橡胶和塑料材料在低温下性能的方法。该方法通过将试样暴露在冷却介质中，并对试样进行弯曲测试，测试其断裂温度和冲击强度，以评估材料在低温环境中的耐寒性。
总之，橡胶耐低温试验标准是评估橡胶材料在低温环境下性能的重要依据。通过这些试验标准，可以对橡胶材料在低温环境中的耐寒性能进行全面、客观和准确的评估，为材料的选择和应用提供科学的依据。
北京耐低温硅橡胶性能
北京耐低温硅橡胶性能
一、北京耐低温硅橡胶性能
1.耐寒能力：耐低温硅橡胶如何？硅橡胶是一种能够在低温下维持良好
性能的材料，最低使用温度可以低到-50℃，具有良好的耐冻化变性能。
2.耐油性：耐低温硅橡胶在某些油中也具有良好的耐油性能，耐磨性也
高，它的耐腐蚀性比较好，可以有效抵抗空气中的一些腐蚀性气体。
3.抗拉强度：耐低温硅橡胶具有良好的抗拉强度，可以使其具有优异的
耐磨特性，同时具有良好的耐压力特性。
4.耐高温能力：耐低温硅橡胶还具有良好的耐高温能力，可以在高温下
维持良好的性能。
5.密封能力：耐低温硅橡胶还具有优异的密封能力，可以有效防止光渗
透，同时有一定的耐压力特性，可以有效防止气体的泄漏。
二、应用实例
1.冷库门的应用：耐低温硅橡胶可以作为冷库门的材料，它的耐冻化变
性能保证了门在较低温度下的密封性能。
2.食品机械设备：耐低温硅橡胶可以作为食品机械设备的密封圈，以满
足低温、高温和不同湿度状态下的要求，避免漏气、出油和渗漏。
3.造船行业：耐低温硅橡胶可以用于造船行业，可以用来防止船体受潮
或漏水，以免造成船只损坏。
4.汽车制造：耐低温硅橡胶也可用于汽车制造和改装，用来密封各种设
备和机件，延长其使用寿命。
5.电子行业：耐低温硅橡胶还可用于电子行业，主要用于电子元器件的
绝缘和防护，有效防止电子元件和边缘其他表面接触。
三、结论
综上所述，北京耐低温硅橡胶具有优异耐寒性能、耐油性、抗拉强度、
耐高温性和密封能力等优点，因此应用广泛，可用于冷库门、食品机
械设备、造船行业、汽车制造和电子行业等。作为先进的橡胶材料，
耐低温硅橡胶可以提供良好的性能，同时具有良好的使用寿命，能有
效改善使用环境，是目前广泛使用的优质橡胶材料。
硫化体系对丁腈橡胶耐油、耐低温和压变性能的影响
加工应用弹性体,２０２０Ｇ０６Ｇ２５,３０(３):４６~４９CHINA ELASTOMERICS
∗基金项目:国家自然科学基金项目(５１７０３１１４)作者简介:李瑛瑜(１９９５Ｇ),男,山东威海人,在读硕士研究生,主要研究方向为高分子材料工程化与高性能化.∗∗通讯联系人:赵 菲(１９６８Ｇ),女,山东莱西人,教授,博士,主要从事橡胶配方设计、改性与成型加工的教学与研究工作.收稿日期:２０２０Ｇ０３Ｇ０８硫化体系对丁腈橡胶耐油、耐低温
和压变性能的影响∗
李瑛瑜,陈 龙,赵 菲∗∗
(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛２６６０４２)
摘 要:通过对过氧化物硫化体系、过氧化物/硫磺硫化体系、过氧化物/硫载体硫化体系的研究,探究不
同硫化体系的并用对丁腈橡胶(NBR)的硫化特性、物理机械性能、耐油性能、耐低温性能和压缩变形的影响.
结果表明,过氧化物和硫磺并用硫化的丁腈胶物理机械性能最好,热油老化后的体积变化率和压缩永久变形
小.当m(过氧化二异丙苯)∶m(二烯丙基异氰脲酸酯)∶m(硫磺)∶m(促进剂)＝１．５∶０．５∶０．１∶０．１时硫化
胶性能最好.硫化体系对NBR的耐低温性能影响不大.
关键词:硫化体系;丁腈橡胶;耐油性;耐低温性能;压缩永久变形
中图分类号:TQ３３３．７ 文献标识码:A 文章编号:１００５Ｇ３１７４(２０２０)０３Ｇ００４６Ｇ０４
丁腈橡胶(NBR)是由丁二烯与丙烯腈乳液聚合
制成的弹性体[１Ｇ２],广泛用于油封等耐油配件[３Ｇ４].
硫化是橡胶加工中最重要的工艺步骤.硫化工艺可
以将橡胶大分子链通过反应生成的交联结构结合在
一起,形成三维的网络结构,从而赋予橡胶良好的使
用性能[５].不同种类的交联键和交联程度对NBR
性能具有较大的影响[６].过氧化物硫化是常见的硫
化体系,由于C—C键键长短且具有较高的键能、耐
高温性优异、压缩永久变形小因此广泛应用于密封
件产品中[７Ｇ９];但过氧化物硫化后的胶料物理机械性
橡胶材料的低温性能测试方法
橡胶材料的低温性能测试方法
橡胶材料在低温环境下的性能表现对于一些特定行业至关重要，如航空航天、汽车、冰箱等。因此，对于橡胶材料的低温性能进行准确的测试和评估显得尤为重要。本文将介绍几种常用的橡胶材料低温性能测试方法，并探讨其优缺点。
一、低温冲击试验
低温冲击试验主要用于评估橡胶材料在低温下的韧性和抗冲击能力。试验方法包括将样品置于低温环境中，然后以一定速率施加冲击载荷。通过观察样品是否发生断裂或者剥离现象来评估其低温性能。该试验方法具有简单快捷、结果可视化等优点，但无法提供更为详细的性能参数。
二、拉伸试验
拉伸试验是一种常见的测试方法，用于评估橡胶材料在低温下的延展性和强度。试验方法包括将样品置于低温环境中，然后以一定速率施加拉伸载荷。通过测量样品的延伸程度和抗拉强度来评估其低温性能。该试验方法能够提供较为精确的性能参数，但需要专业设备和经验操作人员。
三、硬度测试
硬度测试是一种简单快捷的低温性能评估方法，通常使用杜氏硬度计进行测量。将橡胶材料样品置于低温环境中，然后使用硬度计测量其表面硬度。通过比较不同温度下的硬度值，评估材料的低温性能。然而，该方法无法提供其他性能参数，只能作为初步的评估手段。
四、动态力学分析
动态力学分析（DMA）是一种较为先进的测试方法，用于评估橡胶材料在低温下的动态性能。该方法通过施加正弦形变，测量样品的应力和应变，进而计算出材料的弹性模量、阻尼等性能参数。DMA具有较高的准确性和可重复性，但需要复杂的仪器和专业的操作技能。
综上所述，针对橡胶材料的低温性能测试，我们可以根据不同的需求选择不同的方法。低温冲击试验适用于简易评估，拉伸试验提供更为精确的性能参数，硬度测试可进行初步的评估，动态力学分析则给出较高准确性的结果。根据具体应用场景和要求，选择合适的测试方法可以为橡胶材料的低温应用提供更为可靠的参考和评估。当然，在使用这些测试方法时，我们还应注意测试环境的稳定性和结果的可靠性，以确保测试结果的准确性和可靠性。
高低温循环作用下三元乙丙橡胶胶料的压缩永久变形及回弹值研究
橡胶科技
理论·研究
· 138 ·2020
年第 18
卷
高低温循环作用下三元乙丙橡胶胶料的
压缩永久变形及回弹值研究
符寿康，陶 平，康
鑫，任建民，刘学涛
（南京利德东方橡塑科技有限公司，江苏 南京 211500）
摘要：研究高低温循环作用下三元乙丙橡胶（EPDM）胶料的压缩永久变形及回弹值，考察了EPDM乙烯含量、胶料含
胶率和交联程度的影响，并与常温、高温和低温条件下结果进行对比。结果表明：高低温循环作用对EPDM胶料压缩永久
变形及回弹值的影响比单纯高温老化的影响大；EPDM乙烯含量、胶料含胶率及交联程度对EPDM胶料在高低温循环作
用下压缩永久变形及回弹值的影响很大，其中胶料含胶率的影响最大，其次是EPDM乙烯含量，最后是胶料交联程度。
关键词：三元乙丙橡胶；压缩永久变形；回弹值；高低温循环；乙烯含量；含胶率；交联程度
中图分类号：TQ333.4 文章编号：2095-5448（2020）03-0138-04
文献标志码：A DOI：10.12137/j.issn.2095-5448.2020.03.0138
三元乙丙橡胶（EPDM）胶管总成的密封性能
与其铆合结构、接头结构、胶管结构及内外层胶性
能密切相关，其中内层胶性能是首要影响因素，尤
其当胶管受到温度及频率均变化的液压脉冲时，
胶料性能对胶管总成密封性能的影响更大，主要
表现在压缩永久变形及回弹值变化较大。EPDM
性能的相关研究较多。李波等[
1]
的研究表明低乙
烯含量、窄相对分子质量分布的EPDM适用于制
备具有优良低温回缩性能的橡胶材料，并且提高
含胶率是提升胶料耐低温性能的重要手段。王伟
等[
2]
研究发现：在高低温循环场作用下，EPDM的
分子链发生了降解、氧化以及交联等化学反应，材
料由表及里出现大量微裂纹，并逐渐失去弹性，导
致其力学性能及表观形貌随老化时间延长而逐渐
劣化；循环频率越低，分子链破坏程度越大，性能
劣化速率越快、幅度越大。徐加勇等[
3]
的研究表
明，随着乙烯含量的增大，EPDM硫化胶的耐低温
橡胶耐低温试验标准 2
橡胶耐低温试验标准
橡胶耐低温试验是用来评估橡胶材料在低温环境中的性能的一种测试方法。其目的是检测橡胶材料在低温下是否仍然能够保持其物理性能和机械性能，以确定其是否适用于低温环境下的特定应用。
以下是一些相关的参考内容，其中不包含链接，长度超过500字：
1. 标准名称和引用：橡胶耐低温试验的标准通常会以一个特定的名称来命名，并在引用部分列出相关的标准号码、发布日期和引用的版本。例如，ASTM D2137-18: Standard Test Methods
for Rubber Property—Brittleness Temperature of Plastics and
Elastomers，标准的全文可以向ASTM索取。
2. 试样制备：试样的准备是橡胶耐低温试验的重要步骤之一。通常，试样制备要求按照特定的几何尺寸和形状进行。例如，试样可能需要制备成方形、矩形、圆形或环形等形状，并具有一定的尺寸要求。制备试样的材料也需要满足特定的要求，例如，试样可能需要从原材料中切割、钻孔或压缩成形。
3. 试验条件：橡胶耐低温试验涉及到将试样置于低温环境中进行测试。试验条件通常包括温度范围、低温保持时间和试验设备。 温度的测试范围应根据实际应用需求确定。例如，对于某些低温应用，温度范围可能需要在-40°C到-80°C之间。低温保持时间通常在一定的时间间隔后进行评估，以确定橡胶材料在长时间低温环境下的耐寒性能。
4. 试验方法：橡胶耐低温试验的具体方法可以根据具体的标准来确定。例如，ASTM D2137-18标准中指定了两种常用的试验方法：方法A和方法B。方法A是用于测定橡胶材料的负应力至断裂所需的最低温度，方法B是用于测定橡胶材料的刚性或脆性转变温度。
5. 试验结果和评估：橡胶耐低温试验的结果通常以温度值表示，这些温度值代表了橡胶材料的可用温度范围。通常，试验结果会与特定的应用需求进行比较，以确定橡胶材料是否适合在低温环境中使用。根据标准，橡胶材料在低温下的性能可以根据试验结果评估，如耐寒性、脆化温度、断裂强度等。
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橡胶耐低温试验标准
摘要：
一、橡胶耐低温性能概述
二、橡胶低温试验标准
三、橡胶低温性能的检测与评价
四、提高橡胶低温性能的方法
五、结论
正文：
一、橡胶耐低温性能概述
橡胶材料在低温环境下的性能表现对其应用领域具有重要影响。橡胶的低温性能主要包括低温脆性和低温回缩。低温脆性是指橡胶在低温下变硬、变脆，容易发生断裂；低温回缩则是指橡胶在低温下体积收缩，导致密封性能下降。
二、橡胶低温试验标准
橡胶低温试验的标准主要参照产品的执行标准进行。在我国，橡胶低温性能的检测标准如GB/T 229-2007《金属夏比缺口冲击试验》规定了金属材料的低温冲击试验方法。对于橡胶材料，标准规定了低温脆性试验方法和低温回缩试验方法。
三、橡胶低温性能的检测与评价
橡胶低温性能的检测方法主要包括冲击试验、低温槽试验和玻璃化温度测试等。冲击试验通过测量橡胶在低温下的冲击强度来评价其低温脆性；低温槽试验通过观察橡胶在低温下的回缩程度来评价其低温回缩性能；玻璃化温度测试则通过测量橡胶在低温下的玻璃化转变温度来评价其低温性能。
四、提高橡胶低温性能的方法
1.选择适合的橡胶材质：不同橡胶材质的低温性能有所差异，如硅胶、丁腈橡胶等具有较好的低温性能。
2.优化配方设计：通过调整橡胶配方，提高橡胶材料的低温性能。例如，在橡胶中添加抗寒剂、增塑剂等助剂。
3.改进生产工艺：采用低温乳液聚合法等生产工艺，提高橡胶的低温性能。
五、结论
橡胶材料的低温性能对其应用领域具有重要意义。
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橡胶耐低温试验标准
橡胶耐低温试验是评价橡胶材料在低温环境下性能的关键试验之一。下面是相关的参考内容：
一、橡胶耐低温试验的目的和意义：
1. 评估橡胶材料在低温环境下的弹性性能和机械性能；
2. 预测橡胶制品在低温环境下的导热性、耐疲劳性和耐裂纹扩展性；
3. 检测橡胶材料的冷却塑性和低温脆性。
二、橡胶耐低温试验的常用方法：
1. 低温弯曲试验：将试样在规定温度下进行弯曲，观察其表面是否有裂纹、开裂或其他变化。
2. 低温压缩变形试验：将试样在规定温度下进行压缩变形，观察其恢复程度和变形量。
3. 低温撕裂试验：在规定温度下进行撕裂试验，评估橡胶拉伸破坏时的变形和裂纹扩展情况。
4. 低温压缩硬度试验：通过测量试样在低温下的硬度变化，评估橡胶的变形性能。
5. 低温断裂拉伸试验：测定试样在低温下的拉伸强度和伸长率，评估橡胶在低温下的拉伸性能。
三、橡胶耐低温试验的相关标准：
1. GB/T 1689-1998 橡胶耐低温试验方法
该标准规定了用于评价橡胶和橡胶制品在低温下的耐冷却塑性和低温脆性的试验方法。
2. ISO 812-2000 橡胶和塑料凹版耐低温试验方法 该标准规定了用于评价橡胶和塑料凹版在低温环境下的耐低温性能的试验方法。
3. ASTM D1329-2020 橡胶和乳胶耐低温试验方法
该标准适用于评估橡胶和乳胶在低温下的耐低温特性，包括硫化橡胶、架桥橡胶、热塑性橡胶、乳胶和丁腈橡胶等。
4. JIS K 6263-2020 橡胶和塑料耐低温试验方法
这是日本工业标准，规定了评价橡胶和塑料在低温下的耐低温特性的试验方法。
四、橡胶耐低温试验的结果和参数：
1. 低温破坏温度：指在低温下橡胶的断裂温度，一般取试样断裂的温度作为该参数。
2. 低温拉伸强度：在低温下进行拉伸试验，测定试样的拉伸强度，以评价橡胶的抗拉能力。
3. 低温延伸率：在低温下进行拉伸试验，测定试样的伸长率，以评价橡胶的延展性。