硅橡膠理論知識(shí)介紹

1、 一、橡膠概述一、橡膠概述 橡膠是制造飛機(jī)、軍艦、汽車、醫(yī)療器械、 家電、玩具、鞋子等所必需的材料。 其在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，主要作用 是：減震、密封、耐磨、絕緣、防腐、防 滑等； 根據(jù)來源不同，橡膠可以分天然橡膠和合 成橡膠。 天然橡膠是從天然產(chǎn)膠植物中制取的橡膠 ； 由于產(chǎn)量有限，目前市面上也有大量人工 合成天然橡膠。 合成橡膠是將石油進(jìn)行高溫分解,再由人工 化學(xué)合成的高彈性聚合物，也稱合成彈性 體。是三大合成材料之一，其產(chǎn)量僅低于 合成樹脂（或塑料）、合成纖維。 二二.橡膠基本特性橡膠基本特性 橡膠同塑料、纖維并稱為三大合成材料，是唯一具有 高度伸縮性與極好彈性的高分子材料。 橡膠的

2、最大特征首先是彈性模量非常小，而伸長率很 高。其次是它具有相當(dāng)好的耐透氣性以及耐各種化學(xué) 介質(zhì)和電絕緣的性能。 某些特種合成橡膠更具備良好的耐油性及耐溫性，能 抵抗脂肪油、潤滑油、液壓油、燃料油以及溶劑油的 溶脹；耐寒可低到10至80，耐熱可高到 60至350。 橡膠的第三個(gè)特征在于它能與多種材料進(jìn)行并用、共 混、復(fù)合，由此進(jìn)行改性，以得到良好的綜合性能。 橡膠的這些基本性能，是它成為工業(yè)上極好的減震、 密封、屈撓、耐磨、防腐、絕緣以及粘接等材料。 特種型橡膠 三三.常用橡膠性能介紹常用橡膠性能介紹 (一一).硅橡膠硅橡膠( SR 或或Q ) (二二). 丁腈橡膠（丁腈橡膠（NBR） (三三)

3、. 氯丁橡膠（氯丁橡膠（CR ） (四四).三元乙丙橡膠（三元乙丙橡膠（EPDM） (五五).氟橡膠（氟橡膠（FPM） (六六).天然橡膠（天然橡膠（NR） (七七).丁苯橡膠（丁苯橡膠（SBR） (八八).順丁橡膠（順丁橡膠（BR ） (一).硅橡膠硅橡膠( SR 或或Q ) 硅橡膠高聚物分子是由硅橡膠高聚物分子是由Si-O（硅（硅-氧）鍵連成的鏈氧）鍵連成的鏈 狀結(jié)構(gòu)，其主要組成是高摩爾質(zhì)量的線型聚硅氧烷。狀結(jié)構(gòu)，其主要組成是高摩爾質(zhì)量的線型聚硅氧烷。 1、硅膠按其性質(zhì)及組分可分為有機(jī)硅膠和無機(jī)硅膠兩大、硅膠按其性質(zhì)及組分可分為有機(jī)硅膠和無機(jī)硅膠兩大 類。類。 有機(jī)硅膠屬于合成橡膠中特種橡

4、膠，其根據(jù)形態(tài)分為有機(jī)硅膠屬于合成橡膠中特種橡膠，其根據(jù)形態(tài)分為 固態(tài)和液態(tài)。液態(tài)按硫化溫度又分為室溫硫化型和高固態(tài)和液態(tài)。液態(tài)按硫化溫度又分為室溫硫化型和高 溫硫化型。溫硫化型。 無機(jī)硅膠的主要成份是二氧化硅，是一種由硅土中的無機(jī)硅膠的主要成份是二氧化硅，是一種由硅土中的 硅酸鈉與硫磺酸制成的無定形的機(jī)器制成品。它由自硅酸鈉與硫磺酸制成的無定形的機(jī)器制成品。它由自 然界中存在的礦物經(jīng)洗滌、加工后成為粒狀或珠狀。然界中存在的礦物經(jīng)洗滌、加工后成為粒狀或珠狀。 2、有機(jī)硅膠按補(bǔ)強(qiáng)特性可分為：普通硅膠（沉淀硅、有機(jī)硅膠按補(bǔ)強(qiáng)特性可分為：普通硅膠（沉淀硅 膠）、氣相硅膠膠）、氣相硅膠 普通硅膠（沉淀

5、硅膠）與氣相硅膠普通硅膠（沉淀硅膠）與氣相硅膠的差異對(duì)照表 沉淀硅膠 氣相硅膠 補(bǔ)強(qiáng)白炭黑 沉淀白炭黑 氣相白炭黑 外觀 半透明 透明 拉引強(qiáng)度Mpa 6-8 7-10 撕裂強(qiáng)度N/mm 15-25 25-50 扯斷強(qiáng)度% 300-450450-700 回彈性% 50-7040-60 電絕緣性.mm 1010 價(jià)格低高 3、硅橡膠的主要特點(diǎn)和用途 無毒性：硅橡膠具有疏水表面特性和生理惰性，無味無毒；硅橡膠廣泛應(yīng) 用于醫(yī)療衛(wèi)生、食品和日用制品等。 耐熱性：硅橡膠比普通橡膠具有好得多的耐熱性，可在100度下幾乎 永遠(yuǎn)使用而無性能變化；可在150度下連續(xù)使用10，000小時(shí)；在 200度下亦可使用一

6、段時(shí)間。廣泛應(yīng)用于要求耐熱的場(chǎng)合：熱水瓶 密封圈、壓力鍋密封圈等。 耐寒性:硅橡膠可在-20度-30度時(shí)仍具有較好的彈性，某些特殊配方 的硅橡膠還可承受極低溫度。 耐侯性:普通橡膠在遇到臭氧作用下會(huì)降解，而硅橡膠則不受臭氧影 響。且長時(shí)間在紫外線和其他氣候條件下，其物性僅有微小變化。 電性能:硅橡膠具有很高的電阻率，且在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)其 阻值保持穩(wěn)定。同時(shí)硅橡膠對(duì)高壓電暈放電和電弧放電具有很好的 抵抗性?？勺觯焊邏航^緣子、電視機(jī)高壓帽、電器零部件等。 導(dǎo)電性:當(dāng)加入導(dǎo)電填料(如碳黑)時(shí)，硅橡膠便具有鍵盤導(dǎo)電接觸點(diǎn)。 導(dǎo)熱性:當(dāng)加入某些導(dǎo)熱填料時(shí)，硅橡膠便具有導(dǎo)熱性；可做：散熱 片、導(dǎo)熱

7、密封墊、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)導(dǎo)熱輥等。 阻燃性:硅橡膠本身可燃，但添加少量抗燃劑時(shí)，它便具有阻燃性和 自熄性；且因硅橡膠不含有機(jī)鹵化物，因而燃燒時(shí)不冒煙或放出毒 氣?？勺觯焊鞣N防火嚴(yán)格的場(chǎng)合產(chǎn)品。 硅橡膠硅橡膠( SR ( SR 或或Q )Q ) （二）丁腈橡膠（NBR） 丁腈jing橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得 的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接 力強(qiáng)。 缺點(diǎn)：是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈 性稍低。 主要用途：主要用途：丁腈橡膠主要用于制作耐油制品，如耐油 管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等，常用于制作各類 耐油模壓制品，如O

8、形圈、油封、皮碗、膜片、活門、 波紋管等，也用于制作膠板和耐磨零件。 丁腈橡膠（NBR） （三）氯丁橡膠（CR） 氯丁膠由氯丁二烯聚合制得（俗稱萬能膠）， 是中國大陸傳統(tǒng)大宗接著劑，此種接著劑應(yīng)用 范圍廣，具有初黏力大、黏結(jié)強(qiáng)度高等特點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：具有良好的綜合性能，耐油、耐燃、耐 氧化和耐臭氧。 缺點(diǎn)：但其密度較大，常溫下易結(jié)晶變硬，貯 存性不好，耐寒性差。 主要應(yīng)用于居家及公共設(shè)施的裝飾裝修、木器 工業(yè)、制鞋、電絕緣材料、 汽車、風(fēng)扇、傳 送帶等工業(yè)等產(chǎn)業(yè)上。 氯丁橡膠（CR） （四）氟橡膠（FPM） 氟橡膠是含有氟原子的合成橡膠。 優(yōu)點(diǎn)：氟橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué) 藥品侵蝕的特性；

9、 缺點(diǎn)：耐輻射性能較差 、成本高。 主要應(yīng)用于現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行 等尖端科學(xué)技術(shù)不可缺少的材料。近年，隨著 汽車工業(yè)對(duì)可靠性、安全性等要求的不斷提升， 氟橡膠在汽車中的用量也迅速增長。 氟橡膠（FPM） （五）三元乙丙橡膠（五）三元乙丙橡膠（EPDM） 三元乙丙橡膠是三元乙丙橡膠是乙烯乙烯、丙烯丙烯以及非共軛以及非共軛二烯烴二烯烴的三元的三元 共聚物，共聚物，1963年開始商業(yè)化生產(chǎn)。年開始商業(yè)化生產(chǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：耐熱耐老化，耐化學(xué)腐蝕等性能優(yōu)于一般通用優(yōu)點(diǎn)：耐熱耐老化，耐化學(xué)腐蝕等性能優(yōu)于一般通用 橡膠品種。此外還具有優(yōu)良的耐臭氧，和卓越的耐水橡膠品種。此外還具有優(yōu)良的耐臭氧，和卓越

10、的耐水 性能。性能。 缺點(diǎn)：是硫化速度慢，與其它不飽和橡膠并用難，自缺點(diǎn)：是硫化速度慢，與其它不飽和橡膠并用難，自 粘和互粘性都很差（和其它材料粘結(jié)性能差），故加粘和互粘性都很差（和其它材料粘結(jié)性能差），故加 工性能不好。工性能不好。 主要應(yīng)用于要求耐老化、耐水、耐腐蝕、電氣絕緣幾主要應(yīng)用于要求耐老化、耐水、耐腐蝕、電氣絕緣幾 個(gè)領(lǐng)域，如用于耐熱運(yùn)輸帶、電纜、電線、防腐襯里、個(gè)領(lǐng)域，如用于耐熱運(yùn)輸帶、電纜、電線、防腐襯里、 密封墊圈、建筑防水片材、門窗密封條、家用電器配密封墊圈、建筑防水片材、門窗密封條、家用電器配 件、塑料改性等。件、塑料改性等。 三元乙丙橡膠（三元乙丙橡膠（EPDMEPDM

11、） （六）天然橡膠（NR） 天然橡膠是從天然產(chǎn)膠植物中制取的橡膠 ； 由于產(chǎn)量有限，目前市面上也有大量人工合成 天然橡膠。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑 性等特性，而且可與多數(shù)合成橡膠并用；是綜 合性能最好的橡膠。 缺點(diǎn)：耐油、耐溶劑性差、耐老化性差。 主要應(yīng)用于：如日常生活中使用的雨鞋、暖水 袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)所用的外科醫(yī)生手 套、輸血管、避孕套；工業(yè)上的輪胎、膠帶、膠帶、 減振件等領(lǐng)域。減振件等領(lǐng)域。 天然橡膠（NR） （七）丁苯橡膠（七）丁苯橡膠（SBR） 丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚乳聚 丁苯橡膠丁苯橡膠 、溶聚溶聚丁苯

12、橡膠。丁苯橡膠。 優(yōu)點(diǎn)：耐磨性優(yōu)點(diǎn)：耐磨性耐自然老化性耐自然老化性耐水性耐水性氣密氣密 性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較 好的橡膠。通常與天然橡膠，順丁橡膠等并用。好的橡膠。通常與天然橡膠，順丁橡膠等并用。 缺點(diǎn)：耐油性差，強(qiáng)度較低，抗撕裂性差，加缺點(diǎn)：耐油性差，強(qiáng)度較低，抗撕裂性差，加 工性能與自粘性差工性能與自粘性差 。 主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、 膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。 丁苯橡膠（丁苯橡膠（SBRSBR） （八）順丁橡膠（八）順丁橡膠（BR ）

13、順丁橡膠，全名為順式-1，4-聚丁二烯橡膠， 簡稱BR，由丁二烯聚合制得。 優(yōu)點(diǎn)：與其他通用型橡膠比，硫化后的順丁橡 膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動(dòng)負(fù)荷 下發(fā)熱少，耐老化性能好，易與天然橡膠、氯 丁橡膠、丁腈橡膠等并用。 缺點(diǎn)：是拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度較低，抗?jié)窕?差，冷流性大，加工性能稍差。 主要應(yīng)用于：在輪胎、抗沖擊改性、膠帶、 膠管以及膠鞋等橡膠制品。 順丁橡膠（順丁橡膠（BRBR ） 四.橡膠制品生產(chǎn)工藝流程 （一）密煉 （二）開煉 （三）硫化成型 （四）沖拆、修邊（四）沖拆、修邊 五五.硅橡膠制品檢測(cè)方法硅橡膠制品檢測(cè)方法 （一）硬度測(cè)試（一）硬度測(cè)試 （二）硫化測(cè)試（二）硫化測(cè)

14、試 將取好樣的膠料放將取好樣的膠料放 入儀器里測(cè)試，儀器入儀器里測(cè)試，儀器 將對(duì)膠料做出頻譜分將對(duì)膠料做出頻譜分 析，顯示硫化特性。析，顯示硫化特性。 （三）老化測(cè)試（三）老化測(cè)試 將已測(cè)好硬度的樣品放將已測(cè)好硬度的樣品放 放高溫箱里，根據(jù)客戶要放高溫箱里，根據(jù)客戶要 求的時(shí)間、溫度進(jìn)行試驗(yàn)，求的時(shí)間、溫度進(jìn)行試驗(yàn)， 完成后取出放置完成后取出放置24小測(cè)試小測(cè)試 老化后的硬度，算出其老老化后的硬度，算出其老 化后的變化率。化后的變化率。 （四）拉力測(cè)試 按照國標(biāo)要求取樣做好測(cè)試片， 裝到拉力測(cè)試儀上進(jìn)行進(jìn)拉力測(cè) 試；可算出拉伸強(qiáng)度、撕列強(qiáng)度、 扯斷伸長率等力學(xué)性能。 六六.影響硅膠制品質(zhì)量因素及常見的問題影響硅膠制品質(zhì)量因素及常見的問題 (一)影響硅膠制品質(zhì)量因素 模具質(zhì)量 膠料的穩(wěn)定性 硫化溫度 硫化時(shí)間 機(jī)臺(tái)壓