橡胶材料对比.docx

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1、性能主要性能名称三元乙丙低密度高填充性、耐老化性、耐腐蚀性、耐水蒸气、耐过热水性能、电性能、弹良好的耐油性、耐热性、耐磨性、气密性、腐蚀性、耐臭氧性丁腈橡胶大、无自补性强、加工性差。耐热性、耐寒性、耐候性、电气性、压缩永久性变形、耐油耐硅胶蒸气性、热膨胀性，导电系数、比热容及具有高度的化学稳定性、耐高温性、耐老化性、真空性极佳、氟橡胶气性小；低温性能不好、耐辐射性能热交换器橡胶使用比照橡胶材料比照三元乙丙：主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，故根本上属于种饱和型橡胶。由于分子构造内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。乙丙橡胶的化学构造使其硫化

2、制品具有独特的性能。三元乙丙主要性能：1 低密度高填充性：三元乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶，其密度为0.87。加之可大量充油和参加填充剂，因而可降低橡胶制品的本钱， 弥补了三元乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的三元乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。2 耐老化性：乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流淌性。三元乙丙橡胶制品在 1 20 下可长期使用，在 1 50200 。C 下可短暂或间歇使用。参加适宜防老剂可提高其使用温度。用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度 5010，拉伸 30

3、， 可达 1 50 h 以上不龟裂。3 耐腐蚀性：由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低， 因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。在ISOTR7620 中集合了近 400 种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料。刘乙丙橡胶作用程度为 1 级的化学品有 80 多种，在此不一 列举。4 耐水蒸气：乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。在 230 过热蒸汽中， 近 1 00 h 后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、自然橡

4、胶在同样条件下，经受较短时间外观发生明显劣化现象。5 耐过热水性能： 三元乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用硫化系统亲热相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD 为硫化系统的乙丙橡胶，在 1 2 5 过热水中浸泡 1 5 个月后， 力学性能变化甚小，体积膨胀率仅 03 。6 电性能：三元乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。7 弹性：三元乙丙橡胶分子构造中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于自然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。8 黏接性：三元乙丙橡胶由于分子构造中缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，

5、自黏性和互黏性很差10应用汽车工业：乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。在汽车密封条行业中，主要利用 EPDM 的弹性、耐臭氧、耐候性等特性。三元乙丙试验方法：测试工程及试验条件邵氏硬度变化 HA技术指标010试验方法1.1.1热空气老化12570h15070h拉伸强度变化率 max%断裂伸长率变化率 max% 邵氏硬度变化 HA拉伸强度变化率 max% 断裂伸长率变率化 max%203001020301.1.21.1.11.1.2压缩 25% 永久 10070h 变形 max%12522h耐臭氧性(505)10-84070

6、h20%拉伸邵氏硬度变化 HA3550无龟裂1001.1.41.1.570120h耐制动液12070h15070h耐防冻液118168h拉伸强度变化率 max% 断裂伸长率变化率 max% 体积变化率%邵氏硬度变化 HA拉伸强度变化率 max% 断裂伸长率变化率 max% 体积变化率%邵氏硬度变化 HA拉伸强度变化率 max% 断裂伸长率变化率 max% 体积变化率%拉伸强度变化率 max% 断裂伸长率变化率 max%2030015100 2525015100 252501520301.1.6.11.1.6.11.1.6.11.1.6.2耐水性10070h体积变化率 %低温脆性min撕裂强度m

7、in KN/m 耐污染性1.1 试验方法540 20无污染1.1.6.31.1.71.1.81.1.9依据GB/T 9865进展试样制备，依据GB/T 2941调整试验室环境和试样状态调整，在下面试验说明中未具体规定试验要求的依据GB/T 527的规定。1.1.1 硬度按 GB/T 531，将厚度不小于 6mm，上下平行的试片放在邵氏 A 型硬度计上，在试片上取间距不少于 6mm，与试验边缘的距离均不小于 12mm 的 3 点进展测量，取测定值中位数为试验结果；假设试样厚度达不到6mm时，可用同样胶片重叠起来测定，但不得超过3层，并要上下两面平行。1.1.2 拉伸强度、断裂伸长率按 GB/T

8、528，制作 1 型哑铃状试样，将试样均匀地置于拉力试验机的上、下夹持器上， 调整夹持器的移动速度至50050mm/min，开动试验机，拉伸试样并跟踪试样的标记， 记录试样拉伸至断裂过程中消灭的最大力值，按以下公式分别计算拉伸强度和扯断伸长率：拉伸强度计算公式：TS =FW b式中：TS拉伸强度，Mpa； F试样拉伸至断裂过程中消灭的最大力值，N； W试样狭小平行局部的宽度，mm； b试样的厚度，mm。扯断伸长率计算公式：b0E = L- L100bL0式中：E 扯断伸长率，%；bL 试样断裂时的标距，mm；bL 试样初始标距，mm。01.1.3 热空气老化试验按GB/T 3512，把试验规定

9、的硬度和拉伸试样放在恒热702的老化箱内放置70h，取出试样在温度232下停放16至48h后进展测量。试验结果用性能百分变化率表示，计算方法如下：性能百分变化率= A - O 100O式中：A试样老化后的性能测定值； O试样老化前的性能测定值。1.1.4 压缩永久变形按 GB/T 7759，制作直径为290.5mm，高为12.50.5mm 的试样，压缩率选用 25%，进展压缩永久变形试验。首先测量试样压缩前的高度h ，然后把试样和限制器0放于专用夹具中，均匀地压缩到规定的高度 h ，压缩时，试样、限制器不能相互接触。S将放好试样的夹具放入老化试验箱中，保持温度在702下停放 22 小时后，取出

10、专用夹具，在室温下冷却 2h；取出试样，在自由状态下停放 0.5h，测量试样压缩后的恢复高度h 。按下式计算压缩永久变形率：1压缩永久变形率 c%计算公式：h= h- h c(%)式中：h 试样的原来高度，mm；0h 限位器的高度，mm；Sh 试样恢复后的高度，mm。11.1.5 耐臭氧老化试验h0 -10S100按GB 7762-2023制作长度70mm100mm有效长度应大于40mm，宽度100.5mm， 厚度2.00.2mm的矩形试样，或者选用符合GB/T 528中规定的1型或2型哑铃形试样， 然后用夹具将其拉伸20%，放入温度为402，臭氧浓度(505)10-8的环境中放置70h，取出

11、，检查外表是否龟裂。1.1.6 耐液体试验1.1.6.1 耐制动液性按GB/T 1690，将规定的试样放入规定温度的制动液中，浸泡相应时间后，测量硬度、拉伸强度、断裂伸长率和体积的变化率。1.1.6.2 耐防冻液性按GB/T 1690，将规定的试样放入温度为 1182防冻液中，浸泡168h后，测量拉伸强度和断裂伸长率的变化率。1.1.6.3 耐水性按GB/T 1690，将规定的试样放入温度为1002的蒸馏水中，浸泡70h后，测量体积的变化率。1.1.7 低温脆性试验按GB/T1682-94标准，取长度 25.00.5mm，宽度6.00.5mm，厚度2.0 0.3mm的试样。依据GB/T1682

12、-94标准进展试验，取脆性温度。1.1.8 撕裂强度按GB/T 529，选用无割口直角形试样进展试验。撕裂强度按下式计算：式中：TTFsd-撕裂强度，kN/m；SF - 试样撕裂时所需要的力取力值的最大值，N； d - 试样的厚度，mm。1.1.9 污染性试验取长度 60mm，宽度 10mm，厚度 2mm 的长方形试样。放入二个白色涂漆板白色涂漆板由奇瑞供给中间，在漆板上加 5N 的负荷，置于802的恒温箱中，恒温 48h， 取出涂漆板用水冲洗后观看有无污染现象。消灭浅黄色，且无集中现象，可判定为无污染。1.1.10 橡胶制品耐臭氧试验对壁厚小于5mm的薄壁零件应进展制品的耐臭氧试验，试验条件

13、为拉伸试样的20%，或弯曲180弯曲芯轴直径是制品厚度的8倍，丁腈橡胶由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量()有 4246、3641、3135、2530、1824 等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降。它可以在 120的空气中或在 150的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广 泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不行少的弹性材料。丁腈橡胶的主要性能：1.1 良好的耐油性-CN

14、有较高的极性，NBR 对非极性和假设极性油类根本不溶胀，其耐油性仅次于 T和 FKM 而优于 CR;对芳香烃和氯代烃油类的抵抗力差。1.2 耐热性能好CAN 构造，降低了分子的不饱和程度，且由于-CN 的较强的吸电子力量，使烯丙基位置上的氢比较稳定，故耐热性优于 NR、SBR、BR;选择适当配方，最高使用温度可达 130，在耐油中可耐 150高温。1.3 绝缘性差NBR 的极性导致其成为半导胶，不易作为电绝缘材料使用；其体积电阻率有 108 -109 m介质系数为 7-12，为电绝缘性最差的。1.4 良好的耐磨性NBR 的极性，增大了分子间力，从而使耐磨性提高，其耐磨性比 NR 高 30%-4

15、5%.1.5 气密性好NBR 的极性以及反式-1.4 构造，使其构造严密，透气率较低.1.6 耐腐蚀性好NBR 因 CAN 的引入而提高了构造的稳定性，因此耐化学腐蚀性优于 NR； 但对于强氧化性酸的抵抗力较差。1.7 耐臭氧性差NBR 因具不饱和和性而易受到臭氧的破坏，加之分子链柔性差，使臭氧龟裂扩展速度快。尤其制品在使用中与油接触时，协作时参加的抗臭氧剂易被油抽出，造成防护臭氧破坏的力量下降。1.8 耐寒性差、生热大NBR 由于分子链柔性差和非结晶性所致，使硫化胶的弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性差，变形生热大；NBR 的耐寒性比一般通用橡胶都差，脆性温度为-10-20。1.9 无自补强性

16、NBR 是非结晶性橡胶，五自补强性，纯胶硫化胶的拉伸强度只有 3.0-4.5Mpa，必需经补强后才有使用价值，CB 补强硫化胶的拉伸强度可达 25-30Mpa,而优于 SBR.1.10 加工性较差NBR 因分子量分布较窄，极性大，分子链柔性差，以及本身特定的化学构造，使之加工性能较差。表现为塑炼效果低，混炼操作比较困难，塑混炼加工中生热高，压延，压出的收缩率和膨胀率大，成型时自粘性较差，硫化速度较慢等。丁腈橡胶的用途：丁腈橡胶主要用于制作耐油制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类耐油模压橡胶制品，如 O 形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波浪管等，也用于制作 胶板和耐磨零件。硅

17、胶：硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学构造，即由于主链由Si-O-Si 键组成，具有优异的热氧化稳定性，耐候性以及良好的电性能。当生胶侧链中引入少量苯基，可改善橡胶的耐低温性能；引入 -三氟丙基，可提高耐油、耐溶剂性能。主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料，以有机硅化合物硅氧烷或硅烷作构造把握剂，并使用特定的改性添加剂，过氧化物硫化剂以及协作成型工艺等。因而，硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性，而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。硅胶的主要性能：1.1 耐热性： 硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在 150下其物理机械性能根本不变,

18、可半永久性使用,在200下可使用1000h 以上;380下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。1.2 耐寒性： 一般橡胶晚点为-20 度-30 度，即硅橡胶则在-60 度-70 度时仍具有较好的弹性，某些特别配方的硅橡胶还可承受极低温度。 低温密封圈1.3 耐侯性： 硅橡胶主链中无不饱和键,加之 Si-O-Si 键对氧、臭氧及紫外线等格外稳定，因而无需任何添加剂，即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时，有机橡胶很快老化，而对硅橡胶则影响不严峻.长时间暴露在紫外线及风雨中，其物理机械性能变化不大，经户外曝晒试验数十年，未觉察裂纹或降解发黏等老化现象。1.4 电气性： 硅

19、橡胶具有优良的电绝缘性能，其体积电阻高达 110141016 ,抗爬电性 1030min(特别品级可达 3.5kv/6h),抗电弧性 80100s(特别品级可到达420s);外表电阻为(110) 1012 ;导电品级可达 110-3107 ;介电损耗角正切(tg)小于10-3,介电常数2.73.3(50Hz/25),介电强度1836KV/mm,而且在很宽的温 度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,格外适合用作电绝缘材料. 硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。1.5 压缩永久变形 压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永

20、久变形性较差，在 150下压缩 22h 后形变值高达 60%左右. 但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值可在20%以下.二段硫化条件对压缩永久变形值也有很大的影响,亦即二段硫化温度愈高,压缩永久变形值愈低.为了改进硫化胶制品的压缩永久变形性,还可在胶料中添加氧化汞、氧化镉、氧化锌及醌类化合物等。由于硅橡胶的压缩永久变形性能优异，因而适宜制作 O 形圈、密封垫片及胶辊等之用.1.6 耐油、耐化学试剂性通用硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能，该性能的好坏主要取决于硅生胶的种类，填料的种类及用量、添加剂的类型及交联密度等.硅橡胶侵入极性有机溶剂

21、中，体积将增加 10%15%，在 ASTM 1 号油及 3 号油中 150下浸泡70H，可分别膨胀 10%及 45%，而在非极性溶剂及燃油中则会膨胀 150%200%，但溶剂挥发后可恢复原状，且对其物理性质影响不大.硅橡胶在室温下的耐油性能不如自然橡胶及氯丁橡胶等；但在100以上时，则明显优于后者.硅橡胶对于能溶解有机橡胶的动植物油显示了较好的耐久性.硅橡胶具有耐稀酸、稀碱水溶液的力量，但在强酸、强碱条件下可引起解聚及分解.硅橡胶中引入 CF3CH2CH2-基，可大幅度改善其耐油、耐溶剂性能；但在丙酮等极性溶剂中的膨胀度仍较大。1.7 耐辐照性 甲基乙烯基硅橡胶具有中等的耐用辐照性能，它能吸取

22、辐照剂量4.05.01013Gy.引入苯基后得到明显提高，可忍受 9.0103Gy 的剂量.当主链中引入亚苯基后则效果成为突出。1.8 耐水蒸气性 硅橡胶耐用低压水蒸气低于130的性能相当好，它在温水及沸水中长时间浸泡，体积增加小于 1%，而且很少影响其机械性能及电气特性.但超过 140的水蒸气即易导致 Si-O-Si 主链断裂，使硅橡胶的物理机械性能快速降低。硅橡胶的耐水蒸气性能与其所用填料的种类与用量、交联密度以及硫化剂的种类等有关。1.9 热膨胀性、导热系数、比热容及阻燃性硅橡胶的热膨胀系数比一般有机橡胶大，并主要取决于填料的用量，即硅橡胶的相对密度越大，其膨胀率愈小。硅橡胶的收缩率一般

23、在2410-4/K 之间变化，相当于有机橡胶的 2.02.5 倍,或者为钢的 20 倍.硅橡胶的导热系数为 0.200.30W/(m.K),相当于有机橡胶的 2 倍,特别品级可超过1.2W/m.K。正由于硅橡胶导热系数较大，因此硫化时橡胶内部升温速度快，从而可以加快 硫化速度或削减硫化时间。当硅橡胶中参加导热性填料如AI2O3、BN、MgO、Ag 等，可使导热系数提高到 2.014W/(m.K)。硅橡胶的燃烧温度约 430，火焰温度可达 750。燃烧时生成SiO2,并放出非腐蚀性气体。添加了阻燃剂的特别品级其极限氧指数LOI为 27%55%，阻燃速率可达 UL94V-1 级乃至 UL94V-0

24、 级。硅橡胶在下面的领域表现卓越： 凹凸温稳定性惰性 无味无臭 透亮， 易于上色硬度范围宽， 10 80 邵尔硬度耐化学品耐候密封性能 电气性质 耐压缩变形除了上述卓越性能，和常规有机弹性体相比，硅橡胶还特别简洁加工制造。硅橡胶简洁流淌，因而可以在能耗较低的状况下模压、压延、挤出。简洁加工也就意味着生产效率高。硅胶的应用：硅橡胶具有独特的综合性能,尤其是硅橡胶的生物相容性更是一种关键的特性,它已成功地用于其它橡胶用之无效的场合,解决了很多技术问题,满足了现代工业和日常生活的各种需要。与其它橡胶一样,硅橡胶可加工成各种型材、胶管、胶条、胶辊、胶布等制品;室温硫化型硅橡胶可就地大面积施工,使用便利

25、。硅橡胶在汽车工业中的应用增长速度很快,硅橡胶(特别是具有各种特性的硅橡胶)可耐燃油、润滑油的侵蚀,提高汽车各部件的使用性能,降低修理费用。可用于汽车点火线、火花塞保护罩、加热及散热器用软管、消声器衬里、蓄电池接头以及用氟硅橡胶制的加油泵等。随着车辆电子电气化的进展,室温硫化硅橡胶广泛用于电子零件、电气装配件的灌封料、风挡玻璃、车体四周密封及反射镜等处的粘接密封剂。氟橡胶：橡胶分子中含有氟原子，氟原子与碳原子组成的C-F 性能很高，同时氟原子有极大的吸附效应，使氟碳分子链中的 C-C 键性能增加，且随其氟化程度的提高而增加，氟原子可以把 C-C 主键较好的加以屏蔽从而保证了 C-C 键的化学隋

26、性。这种特别的分子构造，使氟橡胶具有优异的耐热性、耐药品性、耐溶剂性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多种特异性能。氟橡胶的主要类型有 26 型、246 型、23 型; 四丙氟橡胶、氟硅橡胶、羟基亚硝基氟橡胶、氟化磷腈橡胶、全氟醚橡胶。氟橡胶的主要性能：1、化学稳定性氟橡胶具有高度的化学稳定性, 是目前全部弹性体中耐介质性能最好的一种。26 型氟橡胶耐石油基油类、双酯油类、硅醚硅酸油类, 耐无机酸、耐多数的有机溶剂, 但不耐低分子的酮、醚、酯, 不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23 类更有独特之处,其耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比 26 型好。2、耐高温性能优异氟橡胶

27、的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。2462623 3、耐老化性能好具有极好的耐天候老化性能, 耐臭氧性能。4、真空性能极佳具有极好的真空性能。5、机械性能优良有优良的物理机械性能。在高温下的压缩永久变形大,但假设以一样条件比较, 丁腈橡胶和氯丁橡胶均比 26 型橡胶大。6、电性能较好23 型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹体低,可作为较好的电绝缘材料。氟橡胶一般只适于低频低压下使用，温度对其电性能影响很大，从 24升到 184，其绝缘电阻下降 35000 倍。7、气性小氟橡胶对气体的溶解度大,但集中速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。据报道, 26 型氟橡胶在 3

28、0下对于氧、氮、二氧化碳的透气性和丁基橡胶相当, 比氯丁橡胶、自然橡胶好。8、低温性能不好氟橡胶低温性能不好,这是由于其本身的化学构造所致。如 23-11 型的 Tg0。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品外形对脆性温度影响都比较大。9、耐辐射性能较差氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种, 26 型橡胶辐射作用后表现为交联效应, 23 型则表现为裂解效应。10、作为一种合成橡胶，氟橡胶具有卓越的耐化学药品、耐油、耐温性能，长期使用温度达 200C 以上。氟橡胶从化学构造上具有高氟含量、强 C-F 键、无不饱和键等特点， 从而具有出色的耐温性和优异的耐油性。鉴于 ASTM D1418 中将氟橡胶称为 FKM，因此 FKM 被沿用以代表氟橡胶。依据 SAE J200 / ASTM D2023 对橡胶的分类，氟橡胶被归为“ HK” 材料。最初的氟橡胶是六氟丙烯和偏氟乙烯的共聚物，氟橡胶目前已经被广泛应用于工业领域。用作O 型圈、U 型圈、V 型圈、Y 型圈、垫片以及其它形式的静密封和动密封。以及燃油和传动系统中的一些其它部件。杨振江 2023/7/26