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在橡胶材料及制品都有严格的质量要求,如拉伸强度、弹性模量、延伸率、耐老化等。橡胶制品用于精密度高的领域,这些参数往往要求很苛刻。
我国橡胶发展初期就成立了橡胶制品,负责对橡胶研发、学术、质量监督等工作。
1 耐介质增重实验
可以从成品上取样,浸泡在选定的一种或几种介质中,一定温度时间后取称重,根据重量变化率硬度变化率推断材料的种类。
比如在100℃机油中浸泡24小时,NBR,氟胶,ECO,CR质量及硬度变化率很小,而NR,EPDM,SBR增重一倍以上且硬度变化很大,体积膨胀很明显。
2 热空气老化实验
从成品中取样,放在老化箱里老化一天,观察老化后的现象。可以分级老化逐步升温。比如150℃下CR,NR,SBR都会脆断,NBR EPDM还有弹性。升到180℃下普通NBR就会脆断;而230℃下HNBR也会脆断,氟胶和硅胶仍然有很好的弹性。
3 燃烧法
取少许样品,在空气中烧。观察现象。
工业部门所需要的大大小小的橡胶制品那就更多了,品种多,用途广,有的还有特殊要求。主要的制品有胶带、胶管、密封垫圈、胶辊、胶板、橡胶衬里及劳动保护用品。在矿山、煤炭、冶金等工业方面应用胶带来运输成品,各地都在不断出现,为了大型生产的需要,还生产出钢丝绳芯运输带和合成纤维运输带。矿用磨机橡胶衬里,以锻胶代替锰钢,使用寿命提高了二至四倍,还减小了噪音,这一产品已在世界范围内推广。
农林水利
农林水利事业的发展,也需要各种各样的橡胶制品,除拖拉机和农业机械用各种轮胎外,在联合收割机需用的橡胶履带,灌溉用水池、水跟和水库采用的橡胶防渗层及橡胶水坝,橡胶船、救生用品等用量都在增长,在农副产品加工设备和林、牧、渔业技术装备等方面,都有橡胶配件。如一台铁牛—40型轮式拖拉机,需要橡胶制品121件之多。随着农业机械化、农田水利的大发展,所需橡胶制品会愈来愈多。
天然橡胶(NR)是一种以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,其成分中91%~94%是橡胶烃(顺-1,4-聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用广的通用橡胶。
通常我们所说的天然橡胶,是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶是一种以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,其橡胶烃(顺-1,4-聚异戊二烯)含量在90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。 [1]
1.橡胶制品成型时,经过大压力压制,其因弹性体所具备之内聚力无法消除,在成型离模时,往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率,因胶种不同而有差异) ,必需经过一段时间后,才能和缓稳定。所以,当一橡胶制品设计之初,不论配方或模具,都需谨慎计算配合,若否,则容易产生制品尺寸不稳定,造成制品品质低落。
2.橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。
3.橡胶产品是由橡胶原料进行密炼机炼胶后制成的混炼胶作原材料,在炼胶时根据所需橡胶制品的特性而设计配方,并且定下所需要的产品硬度。产品制作成型由橡胶平板硫化机进行模压成型。产品成型后后进行飞边处理,把产品表面处理光滑无毛刺。
4.橡胶制品老化测试属于老化测试范畴,橡胶老化是指橡胶及制品在加工,储存和使用过程中,由于受到内外因素的综合作用引起性能结构发生改变,进而丧失使用价值的现象。表现为龟裂,发粘,硬化,软化,粉化,变色,长霉等。
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM主要的特性就是其的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃(PO)家族,它具有的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有低的比重,能吸收大量的填料和油而对特性影响不大,因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
分子结构和特性
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链,只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热,光,氧气,尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有良好的绝缘特性。
在三元乙丙生产过程中,通过改变三单体的数量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
乙丙橡胶的性能与改进:
一、1、低密度高填充性
乙丙橡胶的密度是较低的一种橡胶,其密度为0.87。加之可大量充油和加入填充剂,因而可降低橡胶制品的成本,弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点,并且对高门尼值的乙丙橡胶来说,高填充后物理机械能降低幅度不大。
2、耐老化性
乙丙橡胶有的耐候性、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用,在150- 200℃下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度 50pphm、拉伸30%的条件下,可达150h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ISO/TO 7620中汇集了近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,并规定了1-4级表示其作用程度,腐蚀性化学品对橡胶性能的影响:
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