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耐寒橡胶配方设计要点
w, \1 Q, G: l# W; q- Q7 G) N因为硫化橡胶只有玻璃态与高弹态没有粘流态.这是由于分子间交联不能相对移动的缘故.温度太高时只会裂解.总结来讲:硫化橡胶从玻璃化温度以上,直到交联分子降解一直具有高弹性.这是硫化橡胶实际应用范围橡胶一旦超过玻璃化温度以下的某一温度叫脆性温度，叫耐寒极限 7 w% s; ]5 T9 q5 z0 w) }
橡胶名称 脆性温度
( _! P; w( H K# o- q0 W9 ^天然胶 -70~-73
% m Z: @% N& v O异戊橡胶 -70~-73 . G% w; U' @# a# ^' J
顺丁橡胶 -102~-107 & h( q- F. \. k5 d& ]- l" X" Q, }
丁苯橡胶-10 -62~-65 # [/ h3 ~$ F* S- S$ E4 P
丁苯橡胶-30 -60
; a A" K8 W( c/ E% `7 ]7 `丁苯橡胶-50 -50~-30 0 }" N: d# f! f! M% g6 l
丁苯橡胶-18 -57
3 P8 i. |+ x3 h# T+ \丁腈橡胶-26 -40 8 A" s+ i+ Z6 |) @% @4 L
丁腈橡胶-40 -20~-25 % f7 }& E$ l1 t$ u) f
丁基橡胶 -69 -45~-48 5 ?2 n# E$ Y" F4 b
聚硫橡胶 -28~-53 - 1 _0 U. P9 L! y7 t
丙烯酸酯橡胶 -23.9 * ]& x9 f* {/ q$ z
二元乙丙橡胶 -59~-52 / Q& M( w* q+ K6 @% c: D
三元乙丙橡胶 -60~-50 / ~ ?" Y, P* F3 a! _* t
氟硅橡胶 - -65
& }6 N5 ?, x1 E) [) x: A聚氨脂橡胶 PU -30~-60
- h p! Y% p0 f3 B, r; ]氯丁橡胶 -40~-42 -35~-551 E' f1 L' s2 T! Z% l
氯化聚乙烯 - -80, r7 { _2 _* O4 K; C$ m
二甲基硅橡胶 -123
- i- e3 A6 O4 U4 C/ O- ^甲基乙烯基硅胶 -115
z% B% ^/ z& p" Z5 l3 E# t低苯基硅橡胶 -140 & R* P9 G# d, D$ N2 a1 R4 Y1 g/ j# p
氟胶-26 - -25~-30) D6 U3 Y+ t/ O$ }/ @
氟胶-246 - -30~-40# a" X8 H% _* ?; i" F
氯磺化聚乙烯-45 -27 ( u7 J# d" a, v7 y7 P; ?
+ f. f( k# g k e1 P胶料耐低温榜性选择:A＞B＞C
% M: y3 T) i! t2 ~8 M- p排名 名称 特点 q8 ]2 J! J+ ~8 V
A NR BR SBR IIR EPDM VMQ 主链有双键及醚键 . x9 I; O" K3 X. w$ u# p9 Y
B NBR CR 侧基含极性基团
7 l, E7 W( w9 Q. g4 `+ zC 氯磺化聚乙烯 丙烯酸酯 氟橡胶 主链单键侧基含极性基团 9 Q7 g4 o% Y4 g+ K6 |1 n9 k0 w
6 d( v7 J5 M# F9 b- r; H# ^1 ^: M
耐寒橡胶选材参考
: l4 H) }2 ~8 N6 F1、使用温度-60~+250℃在臭氧和电场中工作选甲基乙烯基硅胶
) b; @ Z$ O9 m) T2 i' I( k2、使用温度-60~+140℃冷气系统，在介质磷酸脂油中工作选三元乙丙橡胶
$ {6 f6 g% S) w3、使用温度-60~+100℃冷气系统，在仪表油和10#液压油中工作选丁腈胶1704 $ K; H7 l# S7 a, }6 Q
4、使用温度-60~+80℃在空气、乙醇甘油混合液中工作，并用6#聚乙基硅氧油作润滑油时，选用丁苯橡胶-10
9 N0 E8 U- r M# X/ D- \5、使用温度-60~+130℃在仪表油、10#液压油、煤油、汽油和变压器油，耐光耐臭氧选氯丁胶CR-120 " ]* ]+ x3 u) X4 G! ? S/ e
6、使用温度-70~+80℃耐磨、弹性，物性中等选顺丁胶
8 M5 j5 w4 ?9 k) x- D7 W2 U9 ?6 N1 c6 f( |3 |! J" i2 j) y" N+ B
并用举例
! g/ ]* B' j, g' A% y( G1、丁腈胶并天然胶改善耐寒性和力学性能。 ! p* f! v2 E I
2、氯丁胶并顺丁胶改善耐寒性、耐磨性和工艺性。
$ k6 R. f$ T- k2 g' ^* }8 p- C" {1 m% g, W
综合考虑:二烯类橡胶 S用量稍大，促进剂用TT、CBS为好
* J& _) B' v7 I, Z5 y2 J, O; `1#硫化剂：CR用金属氧化物硫化，氧化镁用量可高于4份，EPDM胶用DCP硫化，VMQ用双25 T# R5 p* L, j0 H9 a# |6 _
2#增塑剂：原则：使用增塑剂可提高耐寒性
5 s. D9 d: W' {* P! C, j8 m) ]* v 1、NR、SBR、BR选石油系油、三线油、芳烃油（黄油） 3 ~$ P+ t" @( n9 a! j0 |
2、EPDM用环烷烃油、石蜡油、沥青 ; o+ O7 ]1 N8 u# b
3、IIR用石蜡油、凡士林
; v( J) X8 `* C; o- N6 [) r3 q 4、NBR用DOP/DBP/DOS /磷酸三甲苯脂 ; V2 {% }& W% s5 X
5、氯丁胶用油酸丁脂、癸二酸二丁脂 7 O. ]3 E- o0 w* r8 w Z3 K
3#补强填充剂：原则:加入越多越会降低耐寒性 3 o; f9 a' {2 b/ K
1、NBR用N330、N774 - [: {7 z" {+ i. K$ g1 s
2、CR半炉黑为好，有较高的耐寒性
; m! Q; r5 P0 g, Q6 w" g 3、EPDM用通用炭黑、高耐磨或中超耐磨炭黑来调整性能
* d) P2 \: S& q% G0 Y 4、VMQ用沉淀白炭黑与气相白炭黑 + Q) t9 T' u9 ]7 L2 K, y7 Y) r5 s
) Z9 V4 j, C9 Z: e$ C; ~* t- g一般来讲：衬垫、Ｏ圈、油封、防震制都要求低温压缩永久变形 6 i# j3 {8 o$ C* t3 E, {
配方举例:
C! }' h. H. \* P2 P: Q7 m配方1. G; X e5 g' p' ^2 |, E
材料 份量
; k2 {; s! b( j; X( q甲基乙烯基硅胶 100
5 H; `6 s- ]0 @0 Y: I, ^气相白CB 60 4 x1 h1 Q& R5 r
二苯基硅二醇 5
& D1 b- v, E# W3 w! ?铁红 5
* H# Q! N7 K/ I% p双25 0.5-1
- [, L) ~ R9 J- G% B2 I$ G; h% ^; H) m强力：8 伸长率:247 硬度:55"7 V1 `, ~- g1 h# t0 @7 ]1 R( A
0 H7 c! b$ u5 x5 ^配方2.
, X9 i7 F1 u3 ]# {1 @$ Q& P2 u材料 份量
; |+ U; u* W( t5 E8 a! ~EPDM 100
* }7 k: D# v4 e6 e3 F9 ?DCP 8.3 v9 }5 ^( q9 L4 W0 @1 P$ K2 Q
N330 70
4 H8 B2 }! r4 _' _1 g沥青 10 . E$ b- |; f( {% W& p1 F/ @
柴机油 15 , { W% |( d1 [2 d
用-60~130℃耐磷酸脂液压油
! i* U0 z z+ J0 K! O9 N"强力：16 伸长率:266 硬度:61"
2 A0 j7 Z0 C" p% [4 O' V配方3.) n0 @$ n( t* \0 T' w
材料 份量 $ b% s$ p7 |7 G2 B. R5 U
NR 100 ! Y% {+ @ J t+ _; y! N8 a
S 3
( f- A' Q) N. ]促M 0.6 " J3 j+ c. f" K6 K' V- Q- R
ZNO 5 , Z5 w) q( z$ ~0 d0 j
防D 1.5
0 y- W& X. p- m! n% P沥青 3 ) w* R+ A# ~' I- Q' ~
N660 25 , K3 F( B! k5 f
"强力：24 伸长率:700 硬度:45" |
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