橡胶密封件的失效分析

橡胶密封件的失效分析

橡胶密封件常见的失效原因主要有4种：设计错误、选材错误、密封件质量问题和使用不当。

1. 设计错误

设计错误通常是由於设计人员对产品认识不足造成的。比如对密封件承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放密封件的沟槽设计不合理等。

有限元分析(FEA)常常被用来辅助密封件的设计和失效分析。我们曾为某美国客户做过一个密封件，该密封件以塑料为主体，局部包上橡胶。客户在检测零件的过程中发现，塑料部分在测试时容易破裂，从而得出结论是：塑料件在二次成型时(即将橡胶包覆在塑料件上) 被损坏了。经我们分析後发现，塑料件都是在一个地方破裂的。通过有限元分析，我们发现，塑料件的破损部位实际上是密封件受到最大应力的地方，此处应力已经远远超过塑料所能承受的。 如果在设计的时候客户就用有限元方法分析过该产品，不但可以避免类似的错误，还可以节省其时间和金钱。当然，想要成功的分析预测橡胶密封件的性能，不但要有合适的有限元分析软件，还要有丰富的材料经验、建模经验和长期的数据积累。

2. 选材错误

常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)、氟橡胶(FKM或者FPM) 和氯丁橡胶(CR)等。这些橡胶的特性各不相同，应用也不同。选择材料要从多方面考虑，比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩永久变形和耐磨性等各种因素。

选材错误常常是因为设计人员对各种材料的性能不熟悉。一个经验丰富的橡胶密封件供应商能一开始就指出选材的问题。

我们有个国内客户不喜欢正在使用的O 圈，因为这个O 圈很容易坏。我们检查了更换下来的样品，发现样品表面有龟裂，纹路很像臭氧老化。我们又询问了O 圈的使用环境，发现周围有很多机械设备和电动马达。这下答案就有了：电动马达的火花能产生臭氧，造成了局部小环境臭氧浓度较高；而客户所选材料为丁腈

橡胶，不耐受臭氧。为了验证结论，我们在实验室臭氧老化箱中做了测试，结果客户提供的新O 圈表面也出现了类似的裂纹。由於该密封件只与空气长期接触，没有矿物油等其他物质，我们最终推荐了三元乙丙橡胶来代替客户的现有产品。 有时使用环境比较复杂，或者是一个全新的设计，选择材料就不是件非常容易的事了。除了仔细甄别各种影响因素外，还需要进行功能测试。

3. 密封件质量

密封件的生产质量与最终产品的可靠性密切相关。常见的问题有：原材料质量不稳定、橡胶混炼时投错原料、原料或者混炼胶储存不当(交叉污染) 、胶料混炼不均匀、硫化条件(温度、时间、压力等) 不妥、密封件产品保存不当、模具使用不当等。这些问题往往涉及到生产过程中的质量控制。定货方在选择密封件生产厂时，应该经过多次考察、调研并进行产品测试。在供货的过程中，还可要求密封件的生产企业提供真实、准确的检验报告。

4. 密封件使用不当

一个好密封件，如果使用不当，也会造成整个产品失效，比如润滑油使用错误。 我们的某个客户反馈说O 圈零件的尺寸与要求差异很大。当我们分析样品时才发现，客户用错了润滑油。该O 圈是由三元乙丙橡胶制成，材料本身不耐矿物油类的润滑油。客户涂上这种润滑油，会造成产品体积溶胀。後来让客户改用硅油就没有问题了。

另外一类常见的问题为安装错误。比如在O 圈装配过程中产生了扭曲；由於安装不当而造成密封件受压不均匀；密封件的润滑不够等失误。如果这些失误是由密封件的生产厂家造成的，那么这属於生产质量所控制的范围之内。如果由定货方或者第三方造成，那么就属於使用不当了。

当今科技日新月异，巿场上出现了很多新的密封件材料和工程设计，以满足各种苛刻的使用要求。同时，大多数密封件的制造商也采用了科学的质量管理体系。遗憾的是，这些努力都不能杜绝密封件失效。因而，失效分析就显得更为重要了。 橡胶密封件失效分析

橡胶密封件失效分析不但要求技术人员具有全面的材料知识，还必须具有丰富的工程经验，并且要善於使用一些分析仪器和设备，因此复杂的失效分析往往需要一个团队来完成。

当客户的产品发生密封故障时，他们首先想到的原因往往是橡胶密封件，他们最常提出的问题是：供应商是否换过材料？其实，从上文中可以看出，材料更换只是可能的影响因素之一。所以，当碰到密封故障时，应该从以下四个方面出发，全面掌握资料，根据数据而不是凭猜想作结论。

1. 选择合适的机构来进行密封件失效分析

现实中，客户常常首选该橡胶密封件的供应商来做失效分析，或者找装备精良的大学实验室(或专业测试公司) 来做。但是，橡胶密封件失效分析不但要求技术人员具有全面的材料知识，还必须具有丰富的工程设计经验，并且要善於使用一些专业的分析仪器和设备。而只有资深的橡塑元件生产商才有这样的技术力量。另外，分析中可能会涉及到一些客户的技术机密，因此，最好找一个有信誉的公司来进行分析。

2. 搜集背景资料

遇到密封故障时，首先应该搜集如下背景资料，用来初步判断失效是否和材料有关：

密封件的生产厂家是谁；胶料名称是什么(客户有可能会搞错供应商) 。

失效产品中所用的密封件批号或者订单号，这样可以方便以後查询。如果密封件失效仅与某批次相关，那么很有可能是由密封件生产中的某些变化造成的。 密封件失效是怎么被发现的？密封件使用的条件是什么(温度、压力、介质、使用频率等) ？ 如果结构特殊，可能还需要图纸或者组合件的照片。

失效产品占多少比例(%)。

如有可能，请客户送回部分样品：失效的密封件、没有失效的密封件、以及同批号中没有使用过的密封件。这样便於以後做比较测试。值得注意的是，有些样品可能残留有毒物质，一定要提醒客户和相关人员做好防护措施，并且妥善送交样品。

得到这些信息後，分析员最好能够建立相应的档案。一来便於今後追踪跟进调查情况；二来可以为将来的类似案例提供线索。

3. 初步分析

如果是由密封件供应商进行失效分析，在得到样品後，最好还是先做一些简单的材料分析(比如硬度、拉伸强度、永久压缩变形、比重等物性测试和尺寸检查) ，以再次确认该产品的确是自己的产品。因为很多橡胶件看起来都一样(比如O 圈) 。

我们就有这样的经历，客户一再强调是我们的产品XYZ 。但是经过材料分析後，样品的成分和性能与我们的XYZ 产品大相径庭。同时，也可以用这些测试结果来判断材料是否有问题。

有时候还可以在失效密封件上找到一些特征。有经验的技术人员凭这些特征就可以初步断定失效原因。另外，在失效特征的附近，还要注意观察是否有异物、气泡、流痕或者毛边等异常情况。这些特征常常和密封件生产质量有关。可通过肉眼、放大镜、显微镜和电子扫描显微镜(SEM)等进行观察。

根据以上这些线索，可以初步辨别造成失效的大致原因，如果需要，可进一步安排其他分析测试。

4. 深度分析

如果初步分析无法解决材料方面的疑问，那么就需要采用一些更精密的化学分析方法。

常见的有示差扫描量热仪(DSC)，热重分析仪(TGA)，动态力学分析仪(DMA)和热机械分析仪(TMA)等热分析技术和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等光谱方法。这些分析仪器大都很贵，但是一般在几天内就可获得分析结果。

示差扫描量热仪(DSC)常用来测试橡胶材料的玻璃化温度，在失效分析中可以用来检查橡胶材料的耐低温性能。

热重分析仪(TGA)常用来研究材料的组分，借此可以快速间接地看出某些成分是否有问题。

动态力学分析仪(DMA)常用来测试在一定条件下材料的刚度与阻尼，借此可以判断在实际使用环境中该密封件是否合适(比如抗冲击性能) 。

傅里叶变换红外光谱(FTIR)常用来测定分子组成和结构，在失效分析中可以用来确定橡胶本身和某些成分是什么、密封件上的异物成分、在使用中密封件发生了什么化学变化等信息。

这些技术曾仅用於大学和科研院所的基础科学研究。而今，在橡胶工业中，尤其是欧美一些高端技术企业中，这些技术成功地用在密封件失效分析上。对於这些技术，很多文献都有更详细的论述和使用实例，在此不再赘述。

除了凭借经验和上述的各种测试外，有限元分析(FEA)也常常被用来辅助密封件的失效分析。上文在“机械设计错误”中所举的就是一个很好的例子。

5. 实地考察

失效分析的一个重要部分是实地考察密封件生产过程或者使用方的安装、使用过程。因为有时仅凭实验室的分析还不能够得出最终结论。

比如经实验室分析，密封件物料可能有污染。为了确认这种猜测，分析人员最好实地到生产厂家考察，看看有什么操作漏洞，并在各个可能的生产环节取样。如果实地样品验证了分析结果，那么就可以确诊了。其结果可帮助生产厂家改善生产流程，以避免将来发生类似的问题。

再如，我们曾有一个产品在使用中没有达到预期的寿命就失效了。经过实验室分析和对密封件生产厂的考察，我们仍然无法找出原因。最後，我们的技术人员去参观了客户的安装流水线後发现，装配过程中所使用的一个元件上有毛刺，装配中橡胶件表面被划伤，从而造成橡胶密封件在使用中过早失效。在客户更换了这种元件後，橡胶密封件就完全达到使用要求了。

综上所述，橡胶密封件的失效分析常常是一个复杂的工作。技术人员不仅需要有丰富的经验和知识，还要有认真仔细的态度、坚韧不拔的毅力和一定的逻辑推理能力。同时，失效分析对分析仪器和设备等硬件也有一定的要求。

耐油橡胶的定义及分类

点击次数：20 发布时间：2011-11-18

1. 耐燃油性：

氟橡胶FKM 和氟硅橡胶FMVQ 对燃料油的抗耐性最好。而氯丁橡胶和氯化聚乙烯橡胶CPE 耐燃油性最差。丁晴橡胶的耐燃油性随丙烯晴含量增加而提高。氯醇橡胶的耐燃油性比丁晴橡胶好。

2. 耐混合燃油性：

氟硅橡胶FMVQ 和氟橡胶FKM 对混合燃料油的抗耐性最好。丙烯酸酯橡胶耐耐混合燃油性最差。丁晴橡胶的耐混合燃油性随丙烯晴含量增加而提高。含氟量高的氟橡胶对混合燃油的稳定性较好

胶种 汽油/甲醇85/15 平均溶涨度(54度)/%汽油/乙醇85/15平均溶涨度(54度)/%

3. 耐酸性氧化燃油性：

对酸性氧化燃油来说，酸性氧化燃油中的氢过氧化物可使硫化胶的性能恶化，所以在燃油系统中常用的丁晴橡胶，氯醇橡胶难以满足长期使用的要求。只有含氟弹性体如氟橡胶FKM ，氟硅橡胶FMVQ ，氟化磷晴和氢化丁晴橡胶性能较好。普通的丁晴橡胶胶料，不能在125度的酸性汽油中长时间工作。只有采用氧化镉活化的低硫-给硫体以 及白碳黑为主要原料的丁晴橡胶，才能较好的耐酸性汽油。增加丙烯晴的含量，可使酸性汽油的渗透性降低。

4. 耐矿物油性：

丁晴橡胶是常用的耐矿物油橡胶。丁晴橡胶的耐矿物油性随丙烯晴含量增加而提高。但高丙烯晴含量的丁晴橡胶耐热性有限。当油温达到150度时，应该采用氢化 丁晴橡胶，氟橡胶FKM ，氟硅橡胶FMVQ 和丙烯酸酯橡胶。油温达到150度时，氟橡胶FKM ，氟硅橡胶FMVQ 效果最好。但成本高，为降低成本，可以在氟橡胶FKM 中并入50%以下的丙烯酸酯橡胶，并用后的硫化胶性能下降不大于20%。丙烯酸酯橡胶耐矿物油性好于丁晴橡胶. 丙烯酸乙酯型的橡胶丙烯酸酯橡胶的耐热油性，比丙烯酸丁酯型的橡胶好。

5. 耐合成润滑油性：

相似相溶原则：极性聚合物溶于极性溶剂，非极性聚合物溶于非极性溶剂，三元乙丙橡胶属于氢类橡胶，在氢类油中极度膨胀，硅橡胶在硅油中，氟橡胶在全氟带氢液体中，都出现很大的体积膨胀。

6. 耐合成氢类润滑油：

丁晴橡胶的耐油性随丙烯晴含量增加而提高。芳氢类对丁晴橡胶膨胀作用大于脂肪氢类。高丙烯晴含量的丁晴橡胶，用于耐高芳氢含量的合成氢油。中丙烯晴含量的丁晴橡胶，用于耐低芳氢含量的合成氢油。低丙烯晴含量的丁晴橡胶，用于低膨胀使用的合成油如石蜡油。或低温屈挠性比耐油性更重要的场合。使用氢化丁晴橡胶 可以改善耐热性，耐臭氧性和提高对添加剂的抵抗性。氢化丁晴橡胶适用于耐140-150度热油场合。耐油耐热性介于丁晴橡胶和氟橡胶之间。氟橡胶可以耐 200度合成氢类润滑油长期工作。硅橡胶可以耐200度合成氢类润滑油长期工作。并且在-60度下保持良好的屈挠性。对石蜡油和PAOS 都很好。但不耐低 黏度的合成氢油类。会产生极大的膨胀。氯醇橡胶可以在-40到+120度的合成氢类润滑油长期工作，具有低的透气性和良好的耐臭氧性。缺陷是对模具的腐蚀 性和高温老化后的返原现象。氯磺化聚乙烯橡胶耐合成氢类润滑油的能力，随氯含量增加而提高。在-20到+120度范围内，只能用在高石蜡的矿物油哈 PAOS 中，在环烷油和芳氢油中膨胀很大。聚氨酯橡胶AU/EU/也能耐合成氢类润滑油但其压缩变形随温度升高(超过70度) 有恶化倾向。另外耐水解性不 好。

7. 耐聚亚烷基二醇(PAG)合成润滑油

一般情况下，配方适当的丁晴橡胶，氯丁橡胶，三元乙丙橡胶硫化胶，可耐PAG 合成润滑油。但氯丁橡胶，三元乙丙橡胶不

耐矿物油。如果系统中稍有一点矿物油，都可能引起极度膨胀。氟橡胶不耐PAG 合成润滑油。耐有机酯合成润滑油，耐有机酯合成润滑油分两类：二羧酸酯和多元醇酯。通常選用適當配合的丁晴橡胶和氟橡胶耐磷酸酯合成润滑油。硅橡胶可以耐磷酸酯合成润滑油﹐但物性很差﹐使用受到限制﹒三元乙丙橡胶和丁基橡膠只能耐純磷酸酯﹐如果有少量礦物油混入﹐ 會膨脹﹒氟橡胶不耐磷酸酯合成润滑油。二元乙丙橡胶﹐三元乙丙橡胶和丁基橡膠﹐能在121度以下的磷酸酯合成润滑油中長期工作﹒

8. 耐含硅的合成润滑油。

一般，硅油不容易引起橡膠膨脹﹐但能把橡膠中的增塑齌抽出來﹒不合增塑齌的丁苯橡膠﹐三元乙丙橡胶﹐丁晴橡胶﹐氫化丁晴橡胶﹐氟橡胶都耐有机硅液体。

9. 耐含氟元素油

聚全氟氢基醚是不燃性液体，能在230-260温度范围内使用。在已知的橡胶中，还没有一种能在该温度范围内长期工作。三元乙丙橡胶可以在100度含氟元素油中使用。氟橡胶可以在150度温度下使用。

10. 耐聚苯基醚液体

聚苯基醚是最耐辐射的液体，并且对高温和氧化异常稳定。三元乙丙橡胶可以在100度聚苯基醚中使用。氟橡胶可以在200度温度下使用。但氟橡胶不耐辐射。

11. 耐氯代氢液体

氯代氢合成液体是非水基阻燃性液体。氟橡胶和硅橡胶效果良好。

影响橡胶老化的因素

点击次数：47 发布时间：2011-11-3

影响橡胶老化的因素主要有以下几个：

1、氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

2、臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶) 时，出现与应力作用方向垂直的裂纹，即所谓" 臭氧龟裂"; 作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。

3、热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化。

4、光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点(与热作用不同) 是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓" 光外层裂" 。

5、机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离基，引发氧化链反应，形成力化学过

程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

6、水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。 其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。

橡胶老化的试验方法

点击次数：16 发布时间：2011-11-3

1、自然老化试验方法：又分为大气老验，大气加速老化试验，自然贮存老化试验，自然介质(包括埋地等) 和生物老化试验等。

2、人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。

骨架油封的介绍及密封原理

点击次数：21 发布时间：2011-10-21

骨架油封一般有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的“过盈量”。因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。

骨架油封的密封原理：由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。在液体表面张力的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。

安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。

填料在橡胶产品的作用及用量

点击次数：15 发布时间：2011-10-6

橡胶工业大量使用填料作配合剂，其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改善胶料的加工性能，并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能，可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶，主要起填充增容作用，某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。

橡胶产品对填料的要求

1一般要求

(1)补强填料粒子表面要有强的化学活性，能与橡胶产生良好的结合，能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性，和橡胶不产生化学结合，不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。

(2)有较高的化学纯度，细度要均匀，对橡胶有良好的湿润性和分散性。

(3)不易挥发，无臭、无味、无毒，有较好的贮存稳定性。

(4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料，还要求不污染，不变色。

(5)价廉易得。

2-性能要求

(1)细度：一般说，补强填料颗粒越细，比表面积越大，和橡胶接触面积也越大，补强效果越好。非补强填料颗粒越细，加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀，如分散不均匀，即使颗粒很细，混炼效果亦不好。

(2)颗粒形状与晶型：填料颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列，导致永久变形增大，抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形，其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅，但前者为结晶型，后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x 、y 、z 三轴相似，各向同性。异轴结晶x 、y 、z 三轴有显著差异，各向异性在常用非金属矿物填料中，陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品，不宜用异轴结晶系物质作补强填料。

(3)表面性质：粉体填料混入橡胶，其粒子被橡胶分子包围，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒，在橡胶中不易分散，容易结团，降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙，加入脂肪酸后，降低了表面张力，增加了湿润程度，提高了补强效果。

炭黑是橡胶的主要补强填料，其成分90％～99％是元素碳，其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中，其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积) 大小及结构性，而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明，炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应，使结合胶增加，进而增进了硫化胶的力学性能和

耐老化性能。

白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si —OH ，沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si —OH 及Si

气相法白炭黑呈酸性，沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会迟延硫化速度，呈碱性则会加快硫化速度。白炭黑表面微孔多，吸湿性强，对补强不利。用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理，能克服其弊端，改善其补强性能。对非金属矿物粉体填料进行表面改性处理，也有很好的应用效果。

3、填料在橡胶产品中的用量

橡胶产品中，填料是用量仅次于于生胶(天然橡胶和合成橡胶) 的第二大原材料。在产品配方中，如以生胶用量为100计，补强填料用量约为50，非补强填料用量约为25，这是对各类橡胶产品总和而言。具体到每一种产品，有的填料用量甚至超过橡胶，有的则低于总和平均量。以主要产品配方为例，生胶为100份。 轮胎——胎面炭黑用量40～50份。基本上不用非补强填料，或用少量陶土。内胎胶中可用20份左右的陶土或碳酸钙。

胶带——炭黑用量25～45份。碳酸钙可用于各部件，用量10～113份。碳酸镁可用于平带封口胶和边胶浆，用量分别为40份、50份。硫酸钡用于平带擦贴胶，用量为25份。

胶管——炭黑用量15~45份。碳酸钙用量33~128份，陶土用量20～50份，碳酸镁用量25份，输酸碱胶管中还用硫酸钡30份。

胶鞋——黑色鞋底炭黑用量50份，超细活性碳酸钙(白艳华)50份，陶土40份，白色鞋底白碳黑用量55份，超细碳酸钙15份，钛白粉2份。

胶布制品——碳酸钙和陶土可用于各类胶布制品，用量30～150份，硫酸钡用于气密胶布，用量为11份。

模型制品——炭黑用量40~75份。白炭黑可用30份，陶土可用35份。碳酸钙可用20份。

密封制品——油封可用白炭黑70份。密封条用炭黑25份，碳酸钙10份，耐油真空密封用陶土30份，炭黑40份。隔膜用炭黑15份，碳酸钙54份。

胶乳制品——胶乳手套可用硫酸钡10~15份或碳酸钙5份，海绵胶乳配方中可用滑石粉20份，氯丁乳胶丝配方中可用陶土2~3份，多孔模型胶乳配方中可用陶土100份，或碳酸钙100~300份。

从上述实例可以看出，在各类橡胶产品中大量使用补强填料和非补强填料，不同产品使用填料类型和品种不同，其用量相差很大。实际使用时要根据橡胶制品的性能要求进行配方设计，选择胶种，加入补强填料以改善力学性能，加入非补强填料改善加工性能，降低生产成本。通过硫化体系和防护体系的调整使配方优化。这是生产优质橡胶产品的基础。

除了上述列举的碳酸钙、陶土、硫酸钡和滑石粉外，还有许多天然无机矿物粉体材料也可以用作橡胶填料，如含碳酸镁的白云石，含硅酸钙的硅灰石，含硫酸盐的重晶石、石膏，含无定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土) 、石棉、叶蜡石、煤矸石、油页岩、粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。橡胶制品生产厂家可以根据产品性能要求和价格选用不同的填料，通过配方试验确定其最佳配用量。

橡胶生产中防止静电危害的措施

点击次数：24 发布时间：2011-9-30

１凡有静电危害的工序、设备来场所，必须采用相应的静电安全措施。

２在周围环境可能出现爆炸性气体的区域，必须加强通风措施，使其浓度控制在爆炸下限以下。 ３采取静电安全措施后，绝缘体的静电电位应控制在允许值以下。推荐的允许值为：

３．１在周围环境存在可燃、易燃性混合物并可能达到爆炸范围时，对最小着火能量＜０．１ｍＪ的可燃、易燃性混合物，绝缘体的静电电位应控制在１ｋＶ以下；对最小着火能量≥０．１ｍＪ的可燃、易燃性混合物，绝缘体的静电静位应控制在５ｋＶ以下。

３．２仅为防止带静绝缘体对操作人员造成电击的场合，绝缘体的静电电位应控制在１０ｋＶ以下。

３．３在静电对操作人员电击时可能造成二次事故的场合，除绝缘体的静电电位应控制在１０ｋＶ以下外，对设备或装置应采取相应的安全措施。

４凡有爆炸和火灾危险的区域，操作人员必须穿防静电鞋或导电鞋、防静电工作服。操作区应铺设导电地面，导电地面对地阻值应低于１０ Ω，并必须经常保持其导电性能，严禁操作人员穿着合成纤维的衣服(已采用防静电溶液定期处理的衣服除外) 进入上述区域，严禁在上述区域脱衣服。

５凡需防止人体带电的一场所，操作人员应穿防静电鞋，操作区地面应铺设导电地面，并经常保持其导电性能。

６橡胶制品生产过程中主要工序及场所的静电安全措施如下：

６．１炼胶：用开放式炼胶机进行生胶塑炼、对绝缘性橡胶料进行压片及返炼汽油胶浆胶膜时，应装设离子流静电消除器。

６．２热炼：用开放式炼胶机供绝缘性热炼胶时，在胶片取出处应装设感应式静电消除器。

６．３胶浆制造：在使用易燃性溶剂制造胶浆时，必须采取下列措施：

６．３．１胶浆制造机械应尽量采用齿轮传动。当采用三角带传动时，传动用三角带必须选用防静电三角带。如使用普通三角带传动时，必须采取提高其表面导电性能的措施，并应定期检查，根据使用情况及时处理，使其表面任一点的对地电阻值在任何情况下不大于１０Ω.

６．３．２胶浆桶桶壁粘附胶膜的剥离，必须离开有爆炸和火灾危险的区域，动作必须要轻、要慢。 ６．３．３严禁用泵直接向胶浆搅拌桶内喷射溶剂，必须采取自流方式。当输送胶浆及汽油等溶剂的管道采用橡胶或塑料管时，必须采用导电橡胶、导电塑料软管或有金属编织层的导电胶管，并必须可靠接地。 ６．３．４人工投入胶条、运输胶浆及揭开胶浆桶盖或遮盖物时，动作必须要轻、要慢。遮盖物严禁采用绝缘材料。

６．４涂胶：当采取易燃溶剂胶浆涂胶时，必须采取下列措施：

６．４．１设计涂胶机时，其胶辊必须采用导电橡胶胶辊。

６．４．２在适当地点装设感应式静电消除器。

６．４．３增加带电体周围环境相对湿度，在涂胶辊、胶布拉出处在干燥籍前部设局部蒸汽喷雾设施，使带电体周围空间空气相对湿度保持在７０％以上。设备开动前必须首先打开蒸汽喷雾管阀门。

６．４．４凡接触胶浆及带电绝缘体的操作工具，应采用电阻率为１０～１０ Ω·ｃｍ的材料制成。 ６．５压延、裁断：帘布、帆布压延及裁断过程中，凡操作人员经常接触带电绝缘体的部位，均应装设静电消除器。

６．６轮胎帘布简贴合：在层布贴合机上进行帘布简贴合操作过程中，必须在适当位置装设感应式静电消除器或离子流静电消除器。

６．７成型：凡使用汽油及溶剂胶浆的成型工艺，必须按不同工艺分别采取下列措施：

６．７．１转胎成型：使用金属折叠机头成型转胎时，必须按“并联电容法”进行操作。

６．７．２运输带成型：必须在适当位置装设离子流静电消除器和感应式静电消除器，工作台面必须是导电台面，并可靠接地。

６．７．３胶鞋成型：当采用刷浆工艺时，刷浆工作台必须是导电台面，并可靠接地。严禁坐在人造等绝缘面椅子上操作；严禁用绝缘板做工作台面，更不准在绝缘面板上铺设不接地的金属板。在正常通风系统因故停止运行时，必须停止生产。

６．７．４胶布制品成型：工人在操作时，特别是在作剥离动作时，动作必须要轻、要慢。工作台必须是导电台面，并必须可靠接地。

６．８鞋帮布合布：在鞋帮布合布过程中，应在合布机适当位置装设感应式静电消除器。

６．９晾布：在晾布室晾布过程中，必须在晾布机的适当位置装设感应式静电消除器。

６．１０汽油等溶剂(桶装) 库：必须采用导电橡胶地面。严禁用塑料桶、罐(导电塑料桶、罐除外) 装贮汽油等易燃溶剂。

各类橡胶的性能说明

点击次数：37 发布时间：2011-9-30

丁胶(NBR)：由丙烯 与丁二烯共聚合而成，丙烯 含量由18%－50%，丙烯含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差。一般使用温度范围为 25°C─100°C。丁 胶为目前油封及Ｏ型圈最常用之橡胶材质之一。

优点：

1、具有良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。

2、具有良好的压缩变形，抗磨及伸长力。

缺点：不适合用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃、MEK 和氯仿。

用途：用于制作烯油箱，润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。

氢化丁胶(HNBR)：氢化丁胶为丁胶中经由氢化后去除部分双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁胶提高很多，耐油性与一般丁 胶相近。一般使用温度范为 25°C─150°C。

优点：

1、较丁 胶拥有较佳的抗磨性。

2、具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩变形的特性。

3、在臭氧、阳光及其化的大氧状况下具良好的抵抗性。

4、一般来说适用用洗耳恭听衣或洗耳恭听碗的清洗剂中。

缺点：不建议使用于醇类、酯类或是芳香族的溶液之中。

用途：

1、空调制冷业、广泛用于环保冷媒R134a 系统中的密封件。

2、汽车发动机系统密封件。

三元乙丙胶(EPDM)：由乙稀及丙烯共聚合而成主链不合双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀，但无法硫磺 加硫。为解决此问题，在EP 主链上导入少量有双链之第三成份而可硫黄加硫即成EPDM ，一般使用温度范围为 50°C─150°C。对极性溶剂如醇、硐、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。

优点：

1、具良好抗候性及抗臭氧性。

2、具极佳的抗水性及抗化学物。

3、可使用用醇类及硐类。

4、耐高温蒸氧，对气体具良好的不渗透性。

缺点：不建议用于食品和途或是暴露于芳香氢之中。

用途：

1、高温水蒸汽环境之密封件。

2、卫浴设备密封件或零件。

3、制动(刹车) 系统中的橡胶零件。

4、散热器(汽车水箱) 中的密封件。

5、室外的防护套。

硅橡胶(SI)：硅胶主链由硅(-si-o-si)结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大氧老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。

优点：

1、调制配方后抗张强度可达到500PSI 及抗斯性可达88LBS 。

2、良好及具良好的压缩变形。

3、对中性溶剂具有良好的抵抗性。

4、具极佳的抗热性。

5、具极佳的抗寒性。

6、对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗力。

缺点：不建议使用于大部分厚缩的溶剂、油品、厚缩酸及经稀释后的氢氧化纳之中。

用途：

1、家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件，如电热壶、电熨斗、微流炉内的橡胶零件。

2、电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、DVD 内的减震垫、电缆线接庆内的密封件等。

3、与人体有接触的各式用品中的密封件，如水壶、饮水机等。

氟橡胶(FPM)：分子内含氟之橡胶，依氟含量(即单体构造) 而有名种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以"Viton" 商品名上市。耐高温性优于硅橡胶，有极佳的耐老化学性、耐大部分油及溶剂(酮、酯类除外) 、耐候性及耐臭氧性；耐寒性则较不良，一般使用温度范围为 25°C─250°C，特殊配方可耐低温至-40°C。

优点：1、可抗热至250°C。

2、对于大部分油品及溶剂都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸类、脂族烟、芳香烃及动植物油。 缺点：不建议使用于酮类、低分子量的酯类及含硝的混合物。

用途：

1 、汽车、摩托车、柴油发动机及燃料系统。

2、化工厂的密封件。

硅氟橡胶(FLS)：硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理，其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点；其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳，一般使用温度为 25°C─200°C。

优点：适用于特别用途，如要求能抗含氧的化学物，含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。

缺点：不建议暴露于刹车油，酮类及胼的溶液中。

用途：太空机件上。

天然橡胶(NR)：由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。耐温： 20°C─100°C。优点：具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。

缺点：在空氧中易老化，遇热变粘、在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐硷但不耐强酸。

用途：

1、是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢根的液体中使用的制品。

2、垫片及脚垫。

聚氨酯橡胶(PU)：聚氨酯橡胶机械物性相当好，高硬度、高弹性、耐磨耗性均是其他橡胶类所难相比；耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好。一般使用温度为 45°C─90°C。

优点：耐磨、耐高压。

缺点：不耐高温。

用途：

1、适用于工业上耐高压、耐磨密封件，如液压缸密封件及滚轮和轴。

2、高压商荷电系统。

丁苯胶(SBR)：丁二稀与苯乙稀之共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，但机械强度则较弱，可与天然胶搀合使用。耐温： 30°C─100°C。

优点：

1、低成本的非抗油性材质

2、良好的抗水性，硬度70以下具良好弹力。

3、高硬度时具较差的压缩变形。

4、可使用大部分中性的化学物质及干性，滋性的有机酮。

缺点：不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和酯及及大部分的碳氢化合物之中。

用途：广用于轮胎业。鞋业、胶布类及输送带行业等。

氯丁胶(CR)：由氯丁稀单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性及耐磨性好，不怕阳光的直接照射，有特别好的耐大气老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系润滑油，但不耐磷酸酯系液压油，在低温时易结晶、硬化，贮存稳定性差，在苯胺点低的矿特特油中膨胀量大。一般使用温度范围为 50°C 150°C。

优点：

1、弹性良好及具良好的压缩变形。

2、配方内不含硫磺因此非常容易制作。

3、具抗动物及植物油的特性。

4、不会因中性化学物，酯肪、油脂、多种油品，溶剂而影响药物性。

5、具防燃特性。

缺点：不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。

用途：

1、应用于耐R12制冷剂的密封件。

2、 家电用品上的橡胶零件或密封件。

3、适用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。

4、适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。

丁基橡胶(IIR)：为异丁稀与少量isoprenes 聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍泥分子的运动比其他聚合物少，帮气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为 54°C 110°C。

优点：

1、对大部分一般气体具不渗透性。

2、对阳光及臭氧具良发的抵抗性。

3、可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中。

缺点：不建议与石油溶剂，胶媒油和芳香氢同时使用。

用途：用于制作耐化学药品，真空设备的橡胶零件。

丙烯酸酯橡胶(ACM)：由Alky Ester Acrylate为主成份聚合而成之弹性体，耐石化油、耐高温、耐候性均佳，在机械强度、压缩变形及耐水性方面则较弱，比一般耐油胶稍差。一般使用温度范围为 25°C 170°C。

优点：

1、适用于汽车传运油中。

2、具良好的抗氧化及抗候性。

3、具抗弯曲变型的功能。

4、对油品有极佳的抵抗性。

5、适用于汽车传动系统及动力方向盘中。

缺点：

1、不适用于热水中。

2、不适用于煞车油之中。

3、不具耐低温的功能。

4、不适用于磷酸酯中。

用途：汽车传动系统及动力系统密封件。

氯磺化聚乙烯胶(CSM)：氯磺化聚乙稀为杜邦公司专利的合成橡胶。耐热性、耐候性、耐臭氧性均佳；耐酸性也佳，常用于耐氧化药品(硝酸、硫酸) 之处，一般使用温度范为 45°C 120°C。

优点：

1、对臭氧、氧化及火焰都有不错的抵抗性。

2、物性和氯丁胶相似且拥有较佳的抗酸性。

3、极佳的抗磨蚀性。

4、拥有和丁腈胶相同的低磨擦表面。

5、建议使用于水中来防渗漏。

缺点：不建议暴露于浓缩的氧化酸、硝基烃、酯类、硐类及芳香氢。

用途：隔弧板，绝缘垫。

顺丁橡胶(BR) ：是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。

优点：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。 缺点：强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。

使用温度范围：约－60℃～＋100℃。 一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。

异戊橡胶(IR)：是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。 化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。

优点：耐老化。

缺点：加工性能差，成本较高。

使用温度范围：约－50℃～＋100℃ 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。 氢化丁晴橡胶(HNBR)：丁二烯和丙烯晴的共聚体。 它是通过全部或部分氢化NBR 的丁二烯中的双键而得到的。

优点：机械强度和耐磨性高，用过氧化物交联时耐热性比NBR 好。

缺点：价格较高。

使用温度范围：约－30℃～＋150℃。 主要用于耐油、耐高温的密封制品。

橡胶的种类

点击次数：31 发布时间：2011-9-30

1．按原材料来源与方法

橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。其中天然橡胶的消耗量占1／3，合成橡胶的消耗量占2／3。

2．按橡胶的外观形态

橡胶可分为固态橡胶(又称干胶) 、乳状橡胶(简称乳胶) 、液体橡胶和粉末橡胶四大类。

3．根据橡胶的性能和用途

除天然橡胶外，合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。

4．根据橡胶的物理形态

橡胶可分为硬胶和软胶，生胶和混炼胶等。

根据橡胶种类及交联形式，在工业使用上，橡胶又可按如下分类。

一类按耐热及耐油等功能分为：普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。

另一类按橡胶的软硬程度划分为：一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。

橡胶工业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。主要包括以下几类。 一：橡胶密封制品

_橡胶密封制品包括O 型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件(油封) 、复合密封、异形断面橡胶密封件、制动皮碗皮圈、汽车制动气室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套(罩) 、皮膜、水封制品、吸水膨胀橡胶、桥面橡胶伸缩缝等。

二：橡胶减震制品

橡胶减震制品包括橡胶减震器、橡胶气弹簧、橡胶弹性联轴节、可屈挠橡胶接头、橡胶护舷、汽车用橡胶减震器、火车机车用橡胶减震器、橡胶轨枕垫、桥梁橡胶支座等。

三：硬质橡胶

四：橡胶海绵制品

五：胶板与防水卷材

六：胶辊

七：纺织用橡胶制品

八：印刷工业用橡胶制品

九：橡胶衬里

十：橡胶电绝缘制品

十一：软木橡胶