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          橡膠制品知識

          文章出處深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 人氣:-發表時間:2019-07-31
          橡膠制品基礎知識                          ——————第3頁
          <一> 主要橡膠制品的品種和組成              ——————第3頁
          <二>各種橡膠制品性能                        ——————第5頁
          <三>橡膠制品配合劑                          ——————第8頁
          <四>橡膠制品配方的制定                      ——————第12頁
          橡膠制品制品的生產工藝流程                ——————第15頁
          三 橡膠制品性能、檢測方法、標準和檢測設備    ——————第18頁
          硫化橡膠制品常用物理性能及測試方法和標準  ——————第18頁
          橡膠制品加工性能和硫化特性測試方法和標準  ——————第19頁
          橡膠制品的主要測試設備                    ——————第20頁
          橡膠制品物理性能要說明的幾個問題          ——————第21頁
          四 橡膠制品性能公差、尺寸公差和外觀質量      ——————第24頁
          一 橡膠制品基礎知識
          <一> 主要橡膠制品的品種和組成
          橡膠制品    組成    橡膠制品    組成
          天然橡膠制品    90%以上為聚異成二烯,少量蛋白、脂肪酸、糖分等    氟硅橡膠制品    聚三氟丙基甲基硅氧烷與甲基乙烯基硅氧烷的共聚物
          異成橡膠制品    聚異成二烯(合成的)        
          丁苯橡膠制品    丁二烯與苯乙烯的共聚物    聚硫橡膠制品    多硫化物的聚合物
          順丁橡膠制品    順式聚丁二烯    聚氨醋橡膠制品    澆注型    聚醚或聚酯預聚體與MOCA的交聯物
          丁晴橡膠制品    丁二烯與丙烯晴的共聚物        混練型    飽和型乙二酸一乙二醇一丙二醇型聚酯PU
          氫化丁晴橡膠制品    部分加氫或高度加氫的飽和丁晴橡膠制品        熱塑型    硫磺硫化型乙二酸乙二醇型聚酯PU
          氯丁二烯橡膠制品    氯氯丁二烯聚合物    熱塑型聚氨醋彈行體    四氫呋喃均聚醚或乙二酸PU
          丁基橡膠制品    異丁烯與異成二烯的共聚物    EVM    乙烯//醋酸乙酯(VA)共聚物(VA40-80%)
          乙丙橡膠制品    二元    乙烯與丙烯共聚物    EVA    乙烯//醋酸乙酯(VA)共聚物(VA<40%)
              三元    乙烯、丙烯與少量第三單位共聚物    氯磺聚乙烯橡膠制品    氯硫磺聚乙烯
          氯醚橡膠制品    均基    環氧氯丙烷共聚物    氯化聚乙烯橡膠制品    氯化聚乙烯
              二元共聚    環氧氯丙烷、環氯乙烷共聚物    聚醋熱塑性彈性體    聚酯硬段與聚醚或聚酯軟段組成的嵌段共聚物
              三元共聚    環氧氯丙烷、環氯乙烷、環氯丙烷共聚物        
          丙烯酸醋橡膠制品    丙烯酸醋均聚物或共聚物    SBS熱塑性彈性體    丁二烯一苯乙烯一嵌段共聚物
          硅橡膠制品    聚二甲基一甲基乙烯基硅氧烷等    SEBS熱塑性彈性體    加氫SBS
          氟橡膠制品         23型    偏氟乙烯與三氟氯乙烯共聚物    再生膠    廢橡膠制品制品脫硫而成
              26型    偏氟乙烯與六氟丙烯共聚物    膠粉    由廢橡膠制品制品直接磨成的膠粉
              246型    偏氟乙烯四氟乙烯與六氟丙烯共聚物        
              四丙氟橡膠制品    四氟乙烯與丙烯共聚物        
          說明:
          1.上表并未包括所有橡膠制品,每種橡膠制品又可細分各種類型此表從略,上表也不包括膠乳。
          2.商品化生產的有橡膠制品并用膠(例如丁晴橡膠制品/聚氯乙烯共混膠等),也有橡膠制品/橡膠制品共混膠(例如乙丙橡膠制品/丁晴橡膠制品共混膠,乙丙橡膠制品/硅橡膠制品共混膠等)。
          3.每種橡膠制品視其組成比,共聚單體含量,門尼粘度,分子量,分子量分布不同,有各種各樣的牌號,不同公司的同一種橡膠制品又有各自的商品名,由此目前國內外橡膠制品品牌有上千種之多。
          4.常在一些國外(偶然在國內也有)的圖紙上出現:
          1.布納橡膠制品——實際上是丁晴橡膠制品,因早期德國詩歌兵工廠的丁晴橡膠制品曾叫布納(Buna)的同品名“布納”丁晴橡膠制品出現已不生產,但市俗仍有稱之。
          2.維通橡膠制品——指氟橡膠制品,因為美國杜邦公司生產的氟橡膠制品商品名為“Viton(維通)”
          3.海帕隆——就是氯磺化聚乙烯橡膠制品,美國杜邦公司商品名為“Hypalon(海帕?。?br /> 4.矽橡膠制品——就是硅橡膠制品,臺灣及某些海外華文資料,矽=硅。
          <二> 各種橡膠制品性能
          橡膠制品名稱    天然橡膠制品    異成橡膠制品(合成天然橡膠制品)    丁苯橡膠制品    順丁橡膠制品    丁晴橡膠制品    氫化丁晴橡膠制品    氯丁橡膠制品    丁基橡膠制品
          代號    NR    IR    SBR    BR    NBR    HNBR    CR    IIR
          密度(g/cm3)    生膠    0.91-0.93    0.92-0.93    0.93-0.94    0.91-0.94    0.93-1.01    ~1    1.15-1.25    0.91-0.93
              硫化膠    視配方而不同
          硬度,邵爾A型度    10-100    20-100    30-100    30-100    10-100    45-90    10-95    20-90
          拉伸強度(Mpa)    純膠    20-30    20-30    2-6    2-8    3-7         10-30    8-20
              填充配合    3-30    5-20    5-20    2-20    5-25    15-35    5-25    5-20
          扯斷伸長率(%)    純膠    600-1200    300-1000    300-350    50-200    <500         ≤600    ≤600
              填充配合    100-1000    100-1000    100-800    100-800    100-800    100-600    100-1000    100-800
          撕裂強度    A    B    C-D    B-C    B    B    B-C    B
          回彈性    A    B    B    A    B    B    A    B
          壓縮永久變形性    B    B    B-C    B    B-A    B-A    B-C    C
          耐磨性    A    A    A-B    A    A-B    A    A    B
          耐疲勞性    A    A    B    C    B    A    B    A
          耐熱性    70-100    70-100    70-100    70-100    100-120    160    100-120    120-150
          耐寒性    -60    -50    -30    -70    -20~-40    -30~-45    -20~-30    -30~-50
          耐候性    B    B    B    B    C-D    A    A    A
          耐抽樣性    D    D    D    D    D    A    B    A-B
          耐放射線性    B-C    B-C    B    D    B-C         B-C    D
          耐油性(礦物油)    D    D    D    D    A    A    B    D
          耐溶劑性    D    D    D    D    B-D    B-A    C    C
          耐水性    B    B    B-C    B    C         C    B
          耐酸性    C    C    B    B    B    A    B    A
          耐堿性    B    B    B    B-C    A    A    B    A
          氣密性    B    B    C    B    B         B    A
          體積電阻(Ω.Cm)    1010-1015    1010-1015    1010-1015    1010-1015    109-1010         1012-1013    1015-1016
          絕緣性能    A         A         D         B    A
          阻燃性    D    D    D    D    C-D    C-D    A    C-D
          與金屬粘合性    A    A    A    D    A    C    A    B
          加工性    A    A    A    B-C    B    C    B-C    B
          主要用途    輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、膠輥等各種工業民用品    同天然膠一般不單用(與NR并用)(或其他合用)    同左    同左    油封、O型圈、皮繩等、耐油膠管、印刷膠輥等    油井配件(防噴器)鉆桿    電纜護套、膠管外層、汽車防塵罩、橋梁支座、膠粘劑     
          生膠參考價格(元/kg)    15-16         12-13    11-12    15-18    350    20-35    25-32
           
          橡膠制品名稱    乙丙橡膠制品    氯醚橡膠制品    丙烯酸酯橡膠制品    硅橡膠制品    氟橡膠制品    氟硅橡膠制品    聚硫橡膠制品    聚氨酯橡膠制品
          代號    EPDM,EPR    CO,ECO    ACM    MVQ    FKM    MFVQ    T    PU(AU,EU)
          密度(g/cm3)    生膠    0.85-0.87    1.27-1.36    1.08-1.15    0.95-0.98    1.8-1.82    1.25-1.5    1.34-1.41    1.00-1.36
              硫化膠    視配方而不同
          硬度,邵爾A型度    30-90    20-90    40-90    17-85    50-90    20-80    30-90    50-95
          拉伸強度(Mpa)    純膠    2-7    2-3    2-4    ~1    3-7         5-14     
              填充配合    5-20    10-20    6-18    1-12    7-20    7-12    3-15    5-55
          扯斷伸長率(%)    純膠    300-800    700-900    100-600                   200-700     
              填充配合    100-800    ≤500    200-350    100-100    100-200    200-500    100-700    300-365
          撕裂強度    C    B-C    C    D    B    D    C-D    A
          回彈性    A-B    B-C    C    A    C    B    C-D    A-B
          壓縮永久變形性    B    C    D    C    B-C    C    D    C
          耐磨性    B    C    B    D    B-C    C-D    C-D    A
          耐疲勞性    B    A    B    C-D    B-C    C-D    D    A
          耐熱性    120-150    120-150    160    200    250    200    80    80
          耐寒性    -40~-50    -20~-40    -0~-10、-20、-30    -70    -10~-20,GLT-50    -55    +10~-40    -30~-60
          耐候性    A    A-B    B-A    A    B-A    B-A    A    B
          耐抽樣性    A    A    B-A    A    B    B-A    A    B
          耐放射線性    D         C-D    A-C    B-C    A-C    B-C    B
          耐油性(礦物油)    D    A    A-B    D    A    B-A    A    A
          耐溶劑性    C    C    D    D    B-A    B-C    B    C-D
          耐水性    A    C-D    C    A    B-A    B-A    C    C-D
          耐酸性    A    B    C-D    A-B    A    A-B    D-C    D
          耐堿性    A    B    C-D    D-C    B    B-C    D    D
          氣密性    B-C    A    B    B-C    A    B    A    B
          體積電阻(Ω.Cm)    1015-1016    109-1010    108-1011    1013-1016    1012-1013         1012-1014    109-1012
          絕緣性能    A              B    B              A
          阻燃性    C-D    B-C    C-D    B-C    A    B    D    C-D
          與金屬粘合性    C    B-C    B-D    B-C    C-B    B-C    A    A
          加工性    B    C    D    B    C    B    D    C
          主要用途    電線電纜、密封條、防水卷材、密封及工業零件    油封、耐油膠管、石油配件、耐氧里昂制品    汽車后油封、閥桿油封、變壓器密封等    電器、醫用耐高溫耐寒制品、膠輥    耐高溫耐油制品油封膠管    耐高低溫、耐油制品    密封劑、耐油制品    膠輥、篩極、實心輪胎、密封件、同步膠帶
          生膠參考價格(元/kg)    18-22    40-60    40-60    30-100    200-300    300-500         60
           
          橡膠制品名稱    氯磺化聚乙烯    氯化聚乙烯    乙烯/醋酸乙烯    聚酯熱塑性彈性體    熱塑性乙丙橡膠制品    苯乙烯熱塑性彈性體    聚氨酯熱塑性
          代號    CSM    CM    EVM    TPEE    TPV    SBS    TPU
          密度(g/cm3)    生膠    1.11-1.18    1.1-1.2    0.98-1.18    1.16-1.25    0.94-0.97    0.9-1.02    1.06-1.08
              硫化膠    視配方而不同    熱塑性彈性體不用硫化(采用塑料加工方法)
          硬度,邵爾A型度    50-90    50-85    50-90    30D(80A)40D(92A)    55A-87A-40D-50D    40-90    65-98
          拉伸強度(Mpa)    純膠    4-10    5-10         -72D13.5-55    5-30    5-30    25-45
              填充配合    10-25    7-20    7-20                    
          扯斷伸長率(%)    純膠    100-500    200-800         210-560    330-600    600-1100    450-600
              填充配合    150-250    100-600    100-600                    
          撕裂強度    B    B    B    B-A    B-A    B    A
          回彈性    B    B    B              A    C-B
          壓縮永久變形性    B-C    B-C    B    C    B    C     
          耐磨性    A-B    A-B    B    A    A    D    A
          耐疲勞性    B    B    B    A    A    A-B    B
          耐熱性    120-150    120-150    175    105(40D)150(55D)160(72D)    125    60    80
          耐寒性    -20    -20~-40    -20~-30    -50    -40    -60    -50
          耐候性    A    A    A    B    A    D    B
          耐抽樣性    A    A    A    B    A    D    B
          耐放射線性    B-C    B-C    B    A              B
          耐油性(礦物油)    B    B    C    A    A-C    D    A
          耐溶劑性    B    B    B    A-B    A-C    D    C-D
          耐水性    B-A    B    C    A    A         D
          耐酸性    A    B    C    A-C    A         D
          耐堿性    A    B    A    A-B    A         D
          氣密性    A    B    A    A              B
          體積電阻(Ω.Cm)    1012-1014    1012-1014    1012-1014    ~1013    ~1016    ~1016     
          絕緣性能    B    A-B    B    C    A    A     
          阻燃性    A    A    C-D    B-C    C、A    D    C-D
          與金屬粘合性    A    B    B    B    A    D    A
          加工性    B    B    B    B-C    B    A    A
          主要用途    防腐襯里、膠布、防腐涂層、密封、防老化涂層    電纜護套、防水卷材、膠管、磁性橡膠制品、阻燃護帶    耐熱耐油密封、微孔制品    汽車防塵罩、齒輪、膠管、工業輪胎    電線電纜、電器、膠管密封    鞋底粘合劑、瀝青    鞋密封膠、篩極、管材、板材
          生膠參考價格(元/kg)    20-30    11-13    25-35    ~70    35-40    15-20    30-40
          <三> 橡膠制品配合劑
          (橡膠制品配方的五大體系:生膠/硫化體系/防老體系/補強填充體系/增強軟化體系)
          1.硫化體系
          以上一和二節列出的橡膠制品通稱“生膠”,除熱塑性彈性體
          其它生膠都必須實現“硫化”(確切的是“交聯”)才具有橡膠制品彈性,從而成為具有實用價值的“橡膠制品”(確切的說是“硫化膠”),因此橡膠制品硫化(交聯)主要是化學交聯,所使用的配合劑叫硫化劑(也叫“交聯劑”),為了加快硫化劑與橡膠制品的化學反應,添加“硫化促進劑”(簡稱“促進劑”)。還加入了“硫化活性劑”(簡稱“活性劑”),更加快硫化反映的進行 。
          1.    1通常使用的硫化體系是硫磺硫化體系(硫磺+硫化促進劑+活化劑)硫化
          促進劑有慢速(如促進劑H等)、中速(如促進劑D、促進劑MI等)、準超速(如促進劑M、DM、NOBS、DIBS、CZ等)、超速(如促進劑TMTD、TMTM、TETD等)和超超速(如促進劑BZ、ZDC、PX、PZ、TRA、TL等)等分類。促進劑種類十分復雜,如何選用和合理的搭配是十分關鍵的配方技術。一般天然橡膠制品、異成香蕉、丁笨橡膠制品、順丁橡膠制品、丁晴橡膠制品及乙丙橡膠制品、丁基橡膠制品等主要是用硫磺硫化體系。該體系用的活性劑主要是氧化三元,鋅+硬脂酸。
          1.2 “過氧化物”硫化體系:有些橡膠制品不能用硫磺硫化,必須使用過氧化物硫化,例如二元乙丙橡膠制品,氫化丁晴橡膠制品、硅橡膠制品、四丙氟橡膠制品、氟硅橡膠制品、EVM、EVA、氯化聚乙烯、飽和型聚氯酯橡膠制品等。常用的過氧化物有DCP、BIPP、DCBP、BPO、DBPH(雙25)等。為了提高交聯效率,常加入助交聯劑,例如TAC、TAIC、TMPT、HVA-2等。有些橡膠制品雖然可以用硫磺硫化,但為了提高耐熱性,改善壓縮永久變形性能等特殊要求,也可以采用過氯化物硫化體系,例如三元乙丙橡
          和丁晴橡膠制品等。
          1.    3金屬氧化物硫化體系:有些橡膠制品既不能用硫磺硫化,又不能用過氧化
          物硫化,而是采用金屬氧化物(例如氧化鋅、氧化鉛等)硫化,例如氯丁橡膠制品、氯磺化聚乙烯,氯醚橡膠制品、聚硫橡膠制品等。常常采用硫脲與金屬氧化物并用,以提高硫化速度,改善硫化膠性能,典型的氯丁橡膠制品硫化體系:氯化鋅+氯化鎂+硫脲(促進劑NA-22等)。
          1.4 醌二肟硫化體系:丁基橡膠制品
          1.5硫脲硫化體系:氯化聚乙烯
          1.6樹脂硫化體系:指用烷基酚醛樹脂或溴化燒基酚醛樹脂硫化丁基橡膠制品,可大大提高耐熱性。
          1.7胺類硫化體系:如三乙烯四胺等——丙烯酸酯橡膠制品,3號硫化劑——氟橡膠制品。
          1.8其它特殊硫化體系:如皂(硬脂酸鈉、硬脂酸鉀)——丙烯酸酯稱膠,雙酚AF/BPP——低壓縮永久變形氟橡膠制品,TCY——丙烯酸醋,氯化聚乙烯,氯醚橡膠制品,二——氯化聚乙烯橡膠制品
          1.9許多的新的硫化劑,促進劑正在開發出來,并不斷應用使橡膠制品制品的性能及趨向完善,不一一列舉。許多橡膠制品還可以用射線進行輻射交聯而不使用硫化集等,用于特殊要求的切合,很少使用。熱塑性彈性體因為在常溫下由軟段和硬段構成的微區,類似于一般硫化膠的交聯點,即具有相似的網狀結構,所以具有彈性,而在加熱時他的軟硬段游動而使微區消失,便可以象塑料那樣加工
          2.防老體系
            橡膠制品受外界因素——熱、氧、臭氧、光、紫外線、射線等 ,會產生降解,稱為老化作用,老化表現的形式有鬼裂、斷裂、軟化、硬化、脆花等,為了提高耐老化性能,除了選好生膠類型的硫化體系,絕大多數橡膠制品都要添加防老劑。防老劑絕大多數是添加型的既有粉狀、粒狀、片狀。防老劑在使用過程中會漸消耗和出或者會被水油或其他介質抽出。防老劑可分為化學防老劑(包括抗氧劑、抗臭氧劑、熱穩定劑等)和物理防老劑(如石蠟、微晶蠟、混合蠟)。防老劑各種商品有幾百種,至少有防老劑A、DA、RD、MB、BLE、SP、EFC、4010和4010NA、4020、4030、264、2246、1076、1010等。硅橡膠制品不如防老劑,而加熱穩定劑——專用的氧化鐵紅,所以工業用硅橡膠制品大多數是紅色的氟橡膠制品無需防老劑。
          3.補強和填充體系
          許多生膠本聲強度低(見“二”如丁晴膠、丁苯膠、順丁膠、乙丙膠、硅橡膠制品等)需要添加補強劑提高硫化膠的強度、耐磨、耐撕裂等性能。有些橡膠制品(例如天然橡膠制品、氧丁橡膠制品等)本聲的強度雖提高,但為了提高某些性能(為耐磨性)和改善加工性能,也要加補強劑。經過多年的研究和實際應用,最好的補強劑是炭黑。
            炭黑現已全世界采用統一的名稱和執行的統一標準(包括我國),炭黑有許多牌號(如N220、N330、N339、N550、N660、N770、N774、N990等)。加入炭黑的膠料有較好的強度、耐磨性、疲勞性等,尤其是可以提高耐關老化性能,所以大多數的橡膠制品品是黑色。
            本色、白色和彩色以及透明的制品,不能加入炭黑,一般采取白炭黑,白炭黑是因俗習成的名字,它與炭黑毫無關系,化學成分是二氧化硅,主要有沉淀白炭黑和氣相法白炭黑兩大類。
            硅橡膠制品和氟硅橡膠制品不能用炭黑而只能用白炭黑補強。
            除了補強劑以外,橡膠制品制品中還常常加入填充劑。填充劑基本上沒有補強作用(但有些也有一定的補強作用,以硬質陶土、活性碳酸鈣等)起增容(降低成本)以及改善加工性能用。絕大多數填充劑都是天然礦物粉碎或經化學處理而成,主要有陶土、碳酸鈣、滑石粉、硅藻土、云母粉、石量粉、云石粉、硅灰石粉“硅鋁炭黑”(煤矸石)等等。一些填充劑還進行了改性(例如活性陶土、活性碳酸鈣),還可以起到較好的補強作用。
            許多品種的炭黑和白炭黑都非常細,達到納米和準納米級,因此橡膠制品行業早就采用了納米材料(上百年),近年來也出現了一些納米填充劑(如納米碳酸鈣)。
            聚氯脂橡膠制品和熱塑性彈性(除SBS)不加補強填充體系。
          4.增塑和軟化體系
          加入了補強劑或填充劑后,橡膠制品膠料的門尼粘度增高,為了便
          加工和獲得符合要求的性能(硬度等)需要添加增塑劑或稱軟化劑。軟化劑一般為液體,主要有石油軟化劑(石蠟油、環烷油、芳油、機油、變壓器油、錠子油、凡士林、白油等)、化學增塑劑(如酯類增塑劑——DOB、DBP、DOS等許多許多)植物類軟化劑(如松焦油、菜子油等)。樹脂類軟化劑(如古馬隆樹脂、瀝青、石油樹脂等),高分子增塑劑(如聚酯、液體丁晴橡膠制品等)。
            有些增塑劑或軟化劑在使用中會向大氣出,受熱和浸在油或其它液體中會被抽出。不同橡膠制品選用的增塑軟化劑不同(即要相容),不相溶的軟化劑會滲出表面,即使相容的,在不同的溫度下也有一定的滲出。
          5.其他配合型—根據配方性能要求和生產工藝的需要,還需要加許許多多的配合劑。
          主要有:增粘劑、分散劑、均勻劑、偶聯劑、粘合劑、防焦劑
          導電劑、抗靜電劑、著色劑、脫膜滑劑、發泡劑及發泡助劑、吸濕劑、防白蟻劑、放鼠劑、熒光劑等等
            改革開放以來。我國橡膠制品生產和助劑生產大大發展,許多國家在中國生產,幾乎世界各國生產的橡膠制品和助劑都能購買,為提高橡膠制品制品的質量提高了堅實的基礎。
          <四> 橡膠制品配方的制定
          1.    配方設計的依據
          1.    1產品的工作條件
          要弄清楚:環境介質、溫度、壓力、轉數等等。
          例如:某產品在+120℃潤滑油中工作,設計方為生產提高
          求150℃甚至200℃的工作條件,本來可采用丁晴橡膠制品解決,只能用氟橡膠制品成本提高20-24倍(=200元/kg*1.8g/cm3/15-18元/kg*1g/cm3),而且氟膠耐寒性能差,加工困難,廢品率高。
            又如:民航飛機剎車制動密封,美國波音飛機和歐洲空中客機必須用三元乙丙橡膠制品(用磷酸酯液油),前蘇聯依爾飛機必須用丁晴橡膠制品(用石油基液壓油),丁晴膠不耐磷酸酯,三元乙丙膠不耐石油系油,用反了全垮。三元乙丙橡膠制品一般屬不耐油橡膠制品,它偏偏耐這種特種油。
            又如:聚氯酯橡膠制品強度很高很耐磨又耐油,但如果用于水壓機或潮濕環境(如地下煤礦液壓支架)因它不耐水,很快就壞了。
          1.2 產品技術標準
            大眾和通用的產品(如輪胎、膠管、油材等)都有國家、國際和相應行業標準,而且有多年的生產經驗,可以查出相應的技術標準供地方性能擬訂。
            有些大公司(如福特、大眾等之類),有對各種外購橡膠制品件的技術條件(或標準),這些標準指標均以經過考核,可以作為配方設計依據。
            著名的美國標準ASTM D 2000和SAEJ200(這兩個標準等同)《汽車用橡膠制品材料的分類系統》,許多美國廠家在向橡膠制品廠定貨時都采用此標準,簡潔明繚。由于該標準是通過多家生產廠生產的經過實際可用的產品中采取排除人為因素的辦法,測定匯總而成,非常實用。
          例如:某美國公司向中國某橡膠制品廠發來傳真圖紙,上面標明該制品采用以下橡膠制品材料:
            ASTM D 2000 M5AA510ABBBGZ1Z1Z2
          Z1——新月形撕裂強度≥21.9KN/M
          Z2——邵爾A型硬度55±5度
          說明:ASTM D 2000——標準號
          M——采用公制,如未M標出,采用英制
          5——第5組
          AA——采用AA材料,該標準規定AA材料可以從天然橡膠制品、異成橡膠制品、丁笨橡膠制品、順丁橡膠制品、丁基橡膠制品、氯化丁基橡膠制品、溴化丁基橡膠制品、二元乙丙橡膠制品、三元乙丙橡膠制品或再生膠中任選一種??紤]到生膠價格,性能要求以及工藝性能,生產廠決定選用丁苯橡膠制品。
          5——邵爾硬度50±5,但后面的Z2(Z表示項目和指標修改)為55±5,可以該膠料定為50±5度。
          10——表示拉伸強度≥10Mpa,但該標準中可以查出對應的伸長率指標。
          A13——表示熱老化條件為70℃X70h,從第五組可以查出對應老化性能指標。
          B13——表示壓縮永久變形(70℃X22h),從第五組可以查出對應的指標。
          G21——在該標準中,AA材料并沒有要求撕裂強度(代碼G21),而訂貨放用Z1表示要求新月形撕裂強度≥21.9KN/m
          從上信息可以列出該制品的橡膠制品材料指標:
          1.    材質:丁苯橡膠制品
          2.    邵爾A型硬度:50±5度
          3.    拉伸強度:≥10Mpa
          4.    扯斷伸長度:≥400%
          5.    熱空氣老化后性能變化(70℃X70h)
          硬度≤+10度
          拉伸強度≤-25%
          扯斷伸長度≤-25%
          6.    壓縮永久變形(70℃X22h)≤25%
          7.    新月型撕裂強度≥21.9KN/m
          該橡膠制品廠經過一系列配方試驗(全部采用國產原材料),選出的配方將試樣和制品送美國認可之后,生產數年一直符合美方使用要求。
            如果訂貨方提不出具體的技術標準,有國外樣品可以進行化驗,主要是膠型分析(采取紅外關譜或裂解色譜加上其他化學方法)要想測出所有成分和配比,完全復原該制品的配方,幾乎是不可能的。還可以將該制品解剖,測繪幾何形狀及尺寸(但不能完全恢復到設計圖紙一樣)以及測定物理性能(僅靠參考),因此必須由供需方充分協作,通過試驗,實際使用等最后確定共同認可的技術指標。
          橡膠制品配方技術與中醫出藥方有共同之處,都是建立在經驗和實踐件之上的科學,因此有一定的神秘性,橡膠制品廠都對自己的產品配方保密。
          美瑞的橡膠制品輪胎和刮雪板(橡膠制品板)用天然橡膠制品為主體,并用部分順丁橡膠制品,強度好、彈性大、耐磨、耐寒。橡膠制品管、注油氣和O形圈用丁晴橡膠制品,耐油。
          二 橡膠制品制品的生產工藝流程
            不同的橡膠制品制品有各種工藝流程,有十分復雜的(例如汽車輪胎),也有十分簡單的(例如用熱塑性乙丙橡膠制品注塑一個小零件)。
            這些工藝流程有共性的,也有非共性的。
          1.    原材料加工
          例如天然橡膠制品需要烘膠,許多橡膠制品需要切膠,有些配合劑需要
          碎、過、脫水、烘干等。精細的產品(例如膠、膠布、膜片等)還要用三磨制造配合劑分散體。電絕緣體要求高的制品還要對配合劑進行磁選。由于橡膠制品配合劑的細度和純度以及雜質都有嚴格要求,除非有必要,因此一般不再進行加工。
          2.    塑煉
          某些生膠門尼粘度較高(如天然橡膠制品煙片膠、硬丁晴橡膠制品等),雖然用開發式練膠機(輪胎廠用密練機)進行機械塑料,使生膠的大分子有一定程度破斷,從而可進行混練。
          3.    配料
          按生產配方要求進行配料,生膠及不同的配合劑都有一定的允
          稱量誤差。在投料中會有所誤失,生產過程中也會有所飛揚,輪胎廠用膠量大,炭黑軟化劑等大料都用電腦自動化加料,生膠和小料均需人工投料。而大多數制品廠均為手工投料。
          4.    混練
          將生膠及各種配合劑混合均勻制成混練膠(又稱膠料)使用密練  機或開練機。密練機生產效率較高,質量比較穩定。華東橡膠制品廠使用密練機。
          混練膠送物理試驗室,試驗合格后才能用與下面一些工序生產橡膠制品制品。
          5.    壓延
          將橡膠制品用壓延機擦或貼到織物上(例如輪胎的簾布、膠帶帆布等)。 
          6.    涂膠
          將膠料用溶劑溶解制成膠漿,用涂膠機將膠漿刮到布上。刮雪板
          中間的補強布就是用涂膠法制造的。
          7.    擠出
          用裝有機頭/O型的用擠出機將膠料連續擠出所需斷面形狀的料
          例如內胎、膠管、密封條、電纜等。
          8.    預成型
          9.    橡膠制品輪的管狀料定長切割、涂刷,對接成中空環狀,供作內胎
          刮雪板(橡膠制品板)的布層與面膠和底膠粘合準備好。其他模壓制品按要求剪裁、稱重備用。
          10.    硫化
          9.1 模制品
            模壓硫化(平板硫化機),美瑞制品采用平板硫化機模壓,橡膠制品輪采用特殊化的充氣硫化技術。
            移模硫化(用平板硫化機)
            注壓硫化(用注壓機、或稱注塑機、注射機)
          9.2 膠管
            采用硫化罐硫化
            硫化的三要素:溫度、壓力和時間,必須嚴格控制。
          溫度:平板硫化機用電加熱,溫控,硫化罐用直接蒸汽。
          壓力:平板硫化劑通過油壓給予模具壓力,硫化罐中直接蒸汽的壓力施加制品。
          時間:控制儀表加人工控制。
          11.    修邊
          12.    檢查
          13.    成品
          三 橡膠制品性能、檢測方法、標準和檢測設備
          <一> 硫化橡膠制品常用物理性能項目及檢驗方法標準
          序號    性能    單位    中國標準名稱    標準號    備注
                          中GB/T    國際ISO    美ASTM    
          1    密度    Mg/m3(Kg/cm3)    硫化橡膠制品密度的測定    531-99    2461          
          2    硬度    度    橡膠制品袖珍硬度計壓硬度試驗方法    531-98    7619    D2240    JISA(日)95年前與邵A不同
          3    拉伸強度    Mpa    硫化橡膠制品或熱塑橡膠制品拉伸應力應變性能的測定    528-98    37    D412    95年前日本試驗裁刀和判別方法與中ISO、ASTM不同
          4    扯斷伸長率    %                    
          5    定伸應力    Mpa                    
          6    撕裂強度    KIN/m    硫化橡膠制品或熱塑橡膠制品撕裂強度的測定(褲形、直角形和新月形試樣)    529-99    Jan-34    D624     
          7    回彈性    %    硫化橡膠制品回彈性的測定    1681-91    4662    D1054    ASTM D1504有差異
          8    壓縮永久變形    %    硫化橡膠制品、熱塑性橡膠制品常溫高溫和低溫下壓縮永久變形的測定    7759-96    815    395     
          9    耐磨性能    阿克隆磨耗    cm3    硫化橡膠制品耐磨性能的測定(用阿克隆磨耗機)    1689-98              同英BS903/A3日本阿克隆法有所不同
                  旋轉輥筒磨耗(DIN/磨耗)    mm3    硫化橡膠制品耐磨性能的測定(用旋轉輥筒式磨耗機)    9867-98    4649         同德國DIN53516
                  NBS磨耗    耐磨指數(ARI)                   D1630     
          10    熱空氣老化性能    硬度變化    度    硫化橡膠制品或熱塑性橡膠制品熱空氣加速老化和耐熱試驗    3512-2001    188    573     
                  拉伸強度變化率    %                    
                  扯斷伸長率    %                    
          11    脆性溫度    單試樣法    ℃    硫化橡膠制品低溫脆性的測定    1682-94               
                  多試樣發    ℃    硫化橡膠制品低溫脆性的測定    15256-94    812    D746     
          12    耐液體性(油、水酸堿類)    質量變化率    %    硫化橡膠制品耐液體試驗方法    1690-92    1817    D471     
                  體積變化率    %                    
                  硬度變化    度                    
                  拉伸強度變化率    %                    
                  扯斷伸長率變化率    %                    
          13    屈撓鬼裂    萬次/鬼裂等級    硫化橡膠制品屈撓鬼裂的測定    13934-92    132    D430     
          14    臭氧老化性能    h/鬼裂等級    硫化橡膠制品耐臭氧老化試驗精態拉伸試驗法    7762-87    1431/1    D1149     
          美國目前仍在使用英制單位。
            換算——1 PSI=116/in2=0.006895Mpa≈0.0069Mpa
                    1Kg/cm2=0.0980665Mpa≈0.0981Mpa
                    11b/in=0.1751KN/m≈0.175KN/m
                    1kg/cm=0.981KN/m
          <二> 橡膠制品加工性能和硫化特性測試方法及標準
          序號    性能    單位    中國標準名稱    標準號
                          中GB/T    國際ISO    美ASTM
          1    門尼粘度[ML(1+4)100℃]    MU    未硫化橡膠制品用圓盤剪切粘度計進行測定    1232.1-2002    289-1    D1646
          2    門尼焦燒(120℃)         橡膠制品硫化初期硫化特性的測定,門尼粘度計法    1233-92    667    D1646
              T5    min                
              T35    min                
          3    硫化特性         橡膠制品膠料硫化特性的測定(圓盤振蕩硫化儀法)    9869    3417    D2084
              ML    N.M                
              MH,MHF,MHR    N.M                
              TS1,TS2    min                
              T10    min                
              T'(50)    min                
              T'(90)    min                
          <三> 橡膠制品的主要測試設備
          序號    測試項目    使用主要設備    備注
          1    密度    分析天平或直讀或比重計     
          2    邵爾A型硬度    邵爾A性硬度計     
          3-7    拉伸強度、定伸應力(100%或200%或300%或500%)扯斷伸長率,扯斷永久變形、撕裂強度    拉力試驗機、測厚儀、標準裁刀    國際標準及美日德英等國外標準中均無扯斷永久變形項目
          8    回彈性    彈性試驗機     
          9    耐磨性能    阿克隆磨耗試驗機,分析天平     
          10    熱空氣老化性能    老化箱、硬度計、拉力試驗機、標準裁刀、測厚儀     
          11    耐液體性(耐油性等)    老化箱,標準裁刀(耐油用裁刀和拉力試驗裁刀)、老化箱、浸漬容器、分析天平、測厚儀、拉力試驗機、硬度計     
          12    壓縮永久變形    專用夾具、老化箱、測厚儀     
          13    屈撓鬼裂    疲勞試驗機     
          14    脆性溫度    脆性溫度試驗機     
          15    臭氧老化性能    臭氧老化試驗機     
          16    門尼粘度、門尼焦燒    門尼粘度計     
          17    硫化特性    硫化儀     
          注:①1-13項、16和17項,華東橡膠制品廠試驗室有儀器設備,可進行測試。
          ②脆性溫度和臭氧老化,本廠無設備,需送有條件的檢測部門檢測,該兩項僅在型式試驗中測試。
          <四> 橡膠制品物理性能要說明的幾個問題
          1. 試樣——用于橡膠制品(硫化膠)物理性能測試的試樣(常被叫做“試片”)是用于與生產制品用一配方(原材料品種和用量相同)經配料、練膠、出片、然后置于試樣模具內,放在平板硫化機上,在規定的溫度壓力下硫化規定的時間,即得硫化膠試樣。
          硫化膠試樣的規格和說明
          項目    規格    備注
          硬度    厚度≥6mm,若厚度小于6mm,可用不多于三層,每層厚度不小于2mm的試樣疊加,并有足夠的面積(壓針與試樣接觸點距邊緣≥12mm)    A.除膠輥有另外規定外,原則上不能在球形,曲面和不平整或粗糙表面上測量;B.1秒內讀數;C.施加壓力剛好是足以接觸;D.5個不同P位測,取中值
          拉伸強度、定伸壓力、扯斷伸長率、扯斷永久變形、熱空氣老化性能    一般用I型裁刀裁出啞鈴狀試樣                                                    厚度:2.0mm±0.2mm                                                                    試驗寬度:6.0mm+0.4mm,-0.0mm                                              標距(試驗長度):25.0mm±1.0mm    A.拉伸方向必須是壓延效應方向(熱塑性彈性體為注射方向);B.試樣數:≥3個(一般采用3個,也有用5個)C.取數值:取中位數;D.500mm/MIN±50mm/min
          撕裂溫度    如未特別說明,一般采取直角形撕裂強度(不割)                試樣厚度(2.0±0.2)mm 采用標準裁刀    A.拉伸方向必須垂直于壓延效應方向;B、C、D同拉伸試驗備注一樣
          耐磨性能    長度:(D+2h)π+5  D-膠輪直徑(φ68-1mm)                  h-試樣厚度 厚度(3.2±0.2)mm 寬度(12.7±0.2)mm    A.砂輪的新舊程度影響測試數據;B中國的試驗條件為1.61Km(日本為1000轉)與中國數值不可比
          耐油試驗    長和寬均為(25.0±0.2)mm,厚度(2.0±0.2)mm    非標準試樣測定值不可對比
          壓縮永久變形    B型試樣:直徑(13±0.5)mm,高度(6.3±0.3)mm    A.壓縮率:硬度(IRHD)10-80度壓縮率25%,硬度80-89度壓縮率15%,硬度90-95度壓縮率10%;B.厚度不夠也可以疊加,但不可對比
          回彈性    厚度:(12.5±0.5)mm,直徑:(29±0.5)mm     
          屈撓鬼裂    專用模具硫化而成     
          臭氧老化    長度:70-100mm(有效長度≥40mm),厚度:(2.0≥0.2)mm,寬度:(10.0±0.5)mm     
          2.    制品物性試驗
          2.1 對于厚度和長寬度符合制片要求的制品,可按GB/T9865.1-1996(等同
          采用國際標準ISO4661-1:1993)《硫化橡膠制品或熱塑性橡膠制品樣品和試樣的制備第一部分:物理試驗》用“磨片機”制成標準要求厚度的試片,再分別用標準裁刀沖裁。硬度試樣可采用3片2mm試樣測量。若制品寬度和長度不夠,可以采用小型(2、3和4型)裁刀。
          2.2 對于大多數用戶來說,他們要求生產廠隨產品提供標準厚度的試樣或相應的試樣,以復核生產廠的產品質量。許多廠對生產廠質量管理有足夠的信任,則由生產廠隨批量制品提供主要物理性能的檢測報告。對于制品尺寸不能制備標準試樣者(例如O型圈、油封等等),則必須隨批量制品提供檢測報告或標準試樣。
          2.3 厚度和尺寸不足的制品(例如O型圈等),不能用邵爾A型硬度計測量硬度,而采用微型硬度計(國內絕大多數橡膠制品廠并無此項儀器,只有少數研究院所有)。海綿橡膠制品采用邵爾C型硬度和邵爾C型硬度計。高硬度的制品,尤其是塑料或某些高硬度的熱塑性彈性體,則采用邵爾D型硬度和邵爾D型硬度計。
          3.    環境的影響
          3.1 硫化橡膠制品的物性會收溫度和濕度的影響,尤其是溫度的影響最為明顯。
          因此進行物性測試時,無論標準試驗還是制品試驗,均應在標準環境下進行,按國際標準ASTMD13149(等效于國際標準WSO471-1983和美國標準ASTMD1349)《橡膠制品試驗環境調節是試驗的標準溫度、濕度及時間》。
          標準溫度:(23±2)℃
          標準濕度:相對濕度為50%(國內一般橡膠制品廠不采取對濕度控制,而記錄在測試表格中,但簽定或伸裁單位必須控制。
          3.2 調節
          3.2.1 簽定或仲裁試驗時,試樣必須在標準環境中(標準溫度和濕度調節16h以上
          3.2.2 僅控制標準溫度時,調節3h以上。內部質量控制:國標GB/T2941為30分鐘以上,而ISO471為3h以上。
          4.    試驗與硫化時間的間隔(按GB/T2941,GB/T528等)
          4.1 物理試驗:最短為16h,最長為4周。
          4.2 制品試驗:需方從收貨日期算起最長2個月。
          四 橡膠制品性能公差、尺寸公差和外觀質量
          1.    橡膠制品硬度公差
          國內外的國家標準行業標準和國際標準中橡膠制品制品的硫化膠硬度和成品硬度
          都是公稱硬度±5度。包括苛刻要求的宇航密封制品也是±5度。只有個別的制品另有規定,例如印刷膠輥為±3度。
          2.    其他物性均沒有公差要求。一般都是“大于”或“小于”。只有要求高的一些 
          產品,如大眾的一些汽車配件,很個別指標規定了范圍,例如扯斷伸長率300-500%(散熱器膠管標準)。
          3.    由于橡膠制品是有彈性的,使用接觸或測量(卡尺等)很難準確。在適當的尺寸
          范圍內,可以用非接觸或測量(讀數顯微鏡、工具顯微鏡等)。大直徑而且斷面小的密封圈尺寸十分難測,剪開伸直企圖用周圍反推直徑的辦法行不通。通過切出橫斷面用投影儀測出斷面形狀和尺寸與實際不同……
          4.    由于橡膠制品模壓硫化后會有收縮率都不是一個常數,會受配方、原材料、填膠方或填膠量、硫化溫度、壓力、冷卻方式、膠料硬度等等因素所影響,因此橡膠制品制品的公差要比機械產品的公差大得多。再加上模制品在合模面之間有溢膠。次溢膠會影響制品一些部位的公差,這都應該考慮。擠出的管子等也會受多種因素和彈性記憶效應在擠出和硫化后會產生尺寸變化。模壓壓出和壓延的橡膠制品制品的尺寸公差見國標GB/T3672.1-2002《橡膠制品制品的公差 第一部分:尺寸公差》,但精密的環型密封圈(如O型圈、油封等)及膠布復合制品或褂膠、貼膠法涂覆制品另有標準規定。
          5.    外觀質量
          要求橡膠制品制品沒有任何外觀缺陷是不可能的有關標準中對工作面和非工作面
          外觀分別作出要求,對不影響產品使用的外觀缺陷的種類、大小、深淺都有所規定。除了擠出制品等外,模壓和注壓制品均有飛邊(溢料)有關標準中都有相應規定。一些設計為避免飛邊在工作面,例如O型圈有關180度分模改為45度分模,則由于飛邊的存在以及飛邊厚度的不斷變化。造成橢圓和錯位。發達國家的O型圈無180度分模,中國也逐漸淘汰。
            請參考:化工業標準HG/T3090-87《模壓和壓出橡膠制品制品外觀質量的一般規定》

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