一块橡胶的“超能力”,详解橡胶种类及基本性能!

天然橡胶(NR)
非极性结晶性橡胶,常温高弹,拉伸时可诱导结晶,自补强性好,纯胶强度可达16.7~28.4MPa,炭黑补强后更高。伸长率可达1000%,弹性模量约3~6MPa。耐屈挠疲劳性优良,生热低。但主链含大量不饱和双键,耐氧、耐臭氧、耐紫外老化差,易龟裂。不耐非极性烃类溶剂(汽油、苯等),在极性溶剂中较稳定。耐碱性好,不耐浓强酸。玻璃化温度约-70℃,0℃以下弹性明显下降,200℃以上开始分解。加工性能好,与配合剂分散性佳。常用于轮胎、减震件、胶管等。

丁苯橡胶(SBR)
非极性不结晶胶,双键含量低于NR,且苯环钝化双键活性,故硫化速度慢,不易焦烧,耐热耐氧耐日光性优于NR。纯胶强度低(约2MPa),炭黑补强后可达17~24MPa。弹性、强度、耐寒性、耐屈挠性不及NR,生热大,压延压出收缩大,粘着性差。耐磨性和透气性优于NR。耐油性差,但略好于NR。成本低,主用于轮胎胎面、胶鞋、输送带等。

顺丁橡胶(BR)
非极性结晶性橡胶,高顺式结构玻璃化温度低至-105℃,是通用橡胶中耐寒性最好的,弹性也优于NR。耐磨性优异,生热低,耐屈挠性好。但纯胶强度低,需炭黑补强,扯断强度和撕裂强度不如NR。不耐油,可大量填充油和炭黑以降低成本。加工性能较差,粘性不好,湿滑路面抗湿滑性差,冷流性大,常与NR并用。主要用于轮胎胎侧、耐磨制品。

异戊橡胶(IR)
合成版NR,结构与NR相似,但凝胶和杂质少,质地均匀。加工性好,可省去塑炼,压出收缩小。弹性、生热、抗龟裂性略优于NR,但定伸应力、扯断强度和撕裂强度稍低,混炼时易粘辊。耐水性、电绝缘性及耐老化性比NR稍好。可与CR并用改善耐臭氧性。适用于轮胎、医疗制品、胶鞋等,基本可替代NR。

丁基橡胶(IIR)
由异丁烯与少量异戊二烯共聚,不饱和度低(1.6%~2.0%)。气密性是所有橡胶中最好的,比NR高约8倍。耐热、耐天候、抗臭氧及耐酸碱腐蚀极好,抗臭氧优于NR十倍以上。电绝缘性优异,体积电阻可达10¹⁶Ω·cm。弹性低,减震性好,-30~+50℃范围内阻尼性能优良。缺点:硫化慢,自粘性和互粘性差,耐油性不好,常温弹性较低。可通过卤化改性改善硫化速度和粘着性。主用于内胎、气密层、密封制品、减震缓冲件。

乙丙橡胶(EPM/EPDM)
饱和主链橡胶,二元EPM无双键,需过氧化物硫化;三元EPDM引入少量第三单体,可用硫磺硫化。耐老化性能极其优异,抗臭氧能力远优于IIR和CR,阳光下暴晒三年不开裂,150℃可长期使用,是通用橡胶中耐老化性最好的。耐极性化学药品和酸碱良好,但不耐烃类油。电绝缘性超过IIR,回弹性好(50%~60%),低温性能较好(-57℃变硬,-77℃变脆)。缺点:硫化速度慢,与不饱和胶相容性差,自粘性差。价格便宜,广泛用于胶管、胶带、汽车密封条、电线电缆。

氯丁橡胶(CR)
极性结晶性橡胶,因分子链含氯,耐天候和耐臭氧性优异,耐热性与NBR相当。耐燃性突出,遇火释放HCl,自熄不延燃,是通用橡胶中阻燃性最好的。耐油性优于NR和SBR,但不及NBR,耐一般酸碱,不耐浓硫酸和浓硝酸。粘着性好,常用于胶粘剂。气密性仅次于IIR和NBR。可用金属氧化物(MgO/ZnO)硫化。缺点:储存稳定性差,常温下放置不宜超过一年;低温易结晶硬化;加工温度敏感,易粘辊、易焦烧。主用于耐热输送带、耐油胶管、电线电缆护套、门窗密封条。

丁腈橡胶(NBR)
极性非结晶橡胶,由丁二烯与丙烯腈共聚,耐油性随丙烯腈含量升高而增强(常用牌号NBR-40、-26、-18)。纯胶强度仅3~4MPa,炭黑补强后可达25~30MPa。气密性好,仅次于IIR。耐热、耐磨、耐老化优于NR。缺点:弹性差、耐寒性差,丙烯腈含量越高越明显;电绝缘性极差(但适合做抗静电制品);耐臭氧性差,常需添加防老剂或与PVC并用;不耐浓酸和氧化性酸。广泛用于油封、输油管、耐油垫圈、胶辊等。

氢化丁腈橡胶(HNBR)
NBR经加氢处理,主链高度饱和。保留良好耐油性的同时,耐热性大幅提高(可达150℃),耐臭氧、耐化学介质(酸、碱、H₂S等)优良,压缩永久变形小,强度及耐磨性优异。综合性能介于NBR和氟橡胶之间,价格低于氟橡胶但远高于NBR。耐寒性略差(-55~-38℃)。主要用于油田钻井密封件、汽车同步带、耐热油管、高压密封件等苛刻工况。

特种橡胶简述

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