常用橡胶材料的特点及使用范围

常用橡胶材料的特点及使用范围种类与缩写化学名称主要特点主要应用范围使用温度范围C天然胶(NR)聚异戊二烯弹性最佳，耐磨耗，机械性 能佳；耐氧和耐臭氧性差，容易老 化变质；耐油和耐溶剂性不 好，第抗酸碱的腐蚀能力 低；耐热性不高。胶管、胶带、电线电 缆的绝缘层和护套以 及其他通用制品。特 别适用于制造扭振消 除器、发动机减震器、 机器支座、橡胶-金 属悬挂兀件、膜片、 模压制品-60-+80合成天然胶(IR)由异戊二烯单 体聚合而成的 种顺式结构 橡胶具有天然橡胶的大部分优 点，耐老化优于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍 低,加工性能差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。-50-+100苯乙烯橡胶(SBR)丁二烯-苯乙 烯的共聚物耐磨耗性比天然橡胶好，抗 老化性好；弹性较低，抗屈挠、抗撕裂 性能较差；加工性能差，特 别是自粘性差、生胶强度 低。以代替天然橡胶制作 轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制 品；可用于乙醇及汽 车刹车油密封，不能 用于矿物油中-50-+100丁烯橡胶(BR)聚丁二烯弹性和耐磨性好，耐老化， 耐低温，在动态负荷下发热 量小，易于金属粘合。缺点是强度较低，抗撕裂性 差，加工性能与自粘性差与天然橡胶相同-60-+100氯丁胶(CR)聚氯一烯它具有优良的抗氧、抗臭氧 性,不易燃，着火后能自熄, 耐油、耐溶剂、耐酸碱以及 耐老化、气密性好等优点； 其物理机械性能也比天然 橡胶好，耐寒性较差，比重较大、相 对成本高，电绝缘性不好，主要用于制造要求抗 臭氧、耐老化性高的 电缆护套及各种防护 套、保护罩；耐油、 耐化学腐蚀的胶管、 胶带和化工衬里；耐 燃的地卜米矿用橡胶 制品，以及各种模压 制品、密封圈、垫、45一 +100加工时易粘滚、易焦烧及易 粘模。此外，生胶稳定性差, 不易保存。粘结剂等。不能用于 低温的矿物油中丁基胶(HR)异丁烯-异戊 乙烯共聚物气密性好，耐臭氧、耐老化 性能好，耐热性较高，长期 工作温度可在130以下； 能耐无机强酸(如硫酸、硝 酸等)和一般有机溶剂，吸 振和阻尼特性良好，电绝缘 性也非常好。缺点是弹性差，加工性能 差，硫化速度慢，粘着性和 耐油性差主要用作内胎、水胎、 气球、电线电缆绝缘 层、化工设备衬里及 防震制品、耐热运输 带、耐热老化的胶布 制品，可用于磷酸酯 液压油中。不能用于矿物油-40-+120丁腈胶(NBR)丁烯-丙烯 腈的共聚物耐汽油和脂肪烃油类的性 能特别好，仅次于聚硫橡 胶、丙烯酸酯和氟橡胶，而 优于其他通用橡胶。耐热性 好，气密性、耐磨及耐水性 等均较好，粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性较 差，强力及弹性较低，耐酸 性差，电绝缘性不好，耐极 性溶剂性能也较差。用于制造各种耐油制 品，主要用于矿物系 液压油及水压、气动 中-30-+100乙丙胶 (EPDM)乙烯-丙烯的 共聚物抗臭氧、耐紫外线、耐天候 性和耐老化性优异，居通用 橡胶之首。电绝缘性、耐化 学性、冲击弹性很好，耐酸 碱，比重小，可进行高填充 配合。耐热可达150C，耐 极性溶剂-酮、酯等，但不 耐脂肪烃和芳香烃，其他物 理机械性能略次于天然橡 胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很 差，不易粘合。抗老化、抗不能用于矿物油，可 用于磷酸酯液压油和 蒸汽中，主要用作化 工设备衬里、电线电 缆包皮、蒸汽胶管、 耐热运输带、汽车用 橡胶制品及其他工业 制品。-50-+150臭氧性好。氯磺化聚乙 烯胶（CSM）氯磺聚乙烯耐臭氧老化优良，耐候性优 于其它橡胶。阻燃、耐热、 耐溶剂性及耐大多数化学 药品和耐酸碱性能较好。电 绝缘性尚可，耐磨性与丁苯 橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差，加工 性能不好。用于耐高温和耐化学 腐蚀药品，可用作臭 氧发生器上的密封材 料，制造耐油密封件、 电线电缆包皮以及耐 油橡胶制品和化工衬 里。-30一+150丙烯酸酯胶（ACM/AEM）丙烯烷基共聚 物良好的耐热、耐油性能，在 含有硫、磷、氯添加剂的润 滑油中性能稳定。同时耐老 化、耐氧和臭氧、耐紫外线、 气密性优良。缺点是耐寒性 差，不耐水，不耐蒸汽及有 机和无机酸、碱。在甲醇、 乙醇、酮酯等水溶性溶液 内膨胀严重。同时弹性和耐 磨性差，电绝缘性差，加工 性能较差。用于高温液压油25一 +150聚氨酯橡胶（AU.EU）聚氨基甲酸酯耐磨性在各种橡胶中是最 好的；强度高、弹性好、耐 油性优良，耐臭氧、耐老化、 气密性等也优异缺点是耐温性能较差，耐水 和耐碱性差，耐芳香烃、氯 化烃及酮、酯、醇类等溶剂 性较差。用于液压油及气动密 封,以及耐磨、高强度 和耐油的橡胶制品。 30-+80硅橡胶（Si）聚硅氧烷耐高温（最高300U ）又耐 低温（最低-100C），同 时电绝缘性优良，对热氧化 和臭氧的稳定性很高，化学 惰性大。缺点是机械强度较低，耐 油、耐溶剂和耐酸碱性差，用于高温静密封，耐 高温电线电缆绝缘 层。由于其尢毒尢味, 还用于食品及医疗工 业。60一 +200较难硫化，价格较贵。氟橡胶(FPM)八氟聚丙烯- 偏氟乙烯共聚 物耐高温，耐酸碱，耐油，抗 辐射、耐高真空性能好；电 绝缘性、机械性能、耐化学 腐蚀性、耐臭氧、耐大气老 化性均优良。缺点是加工性差，价格昂 贵，耐寒性差，弹性透气性 较低。主要用于国防工业制 造飞机、火箭上的耐 真空、耐高温、耐化 学腐蚀的密封材料、 胶管或其他零件及汽 车工业-20-+200聚硫橡胶(TR)聚硫化物耐油耐溶剂性好耐汽油及有机溶剂的 静密封0一+80氯醇橡胶(CHR.CHC)氯醇聚合体、氯醇-乙烯共 聚物耐天候老化性及耐油性好用于高温天候老化的 密封件-20一+140氢化丁腈橡 胶(HNBR)丁烯和丙烯 腈的共聚体机械强度和耐磨性高主要用于耐油、耐高 温的密封制品-30-+150氯醚橡胶 (COECO)环氧氯丙烷均 聚或由环氧氯 丙烷与环氧乙 烷共聚而成的 聚合物耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐 碱、耐水、耐老化性能极好, 耐臭氧性、耐候性、可用作 胶管、密封件、薄膜和容器 衬里、油箱、胶辊，制造油 封、水封等。耐热性、气密 性高缺点是强力较低、弹性较 差、电绝缘性不良-40-+140氯化聚乙烯 橡胶(CM或CPE)聚乙烯通过氯 取代反应制成 的具有弹性的聚合物流动性好，容易加工；有优 良的耐天候性、耐臭氧性和 耐电晕性，耐热、耐酸碱、 耐油性良好弹性差、压缩变形较大，电 绝缘性较低主要用于电线电缆护 套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等-20-+120机械密封材料机械密封的密封性能和使用寿命，与各零件的材料有关，尤其是端面密封（摩擦副）的材料，辅助密封的材料和弹簧的材料。、端面密封摩擦副的材料摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨合金、Sic、填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质合金、不锈钢、酚醛塑料、尼龙等。常用材料的性质如下：1、石墨石墨的优点是耐腐蚀性和自润滑性好，摩擦系数小，耐热冲击性好并容易加工，缺点是机械强度低，有孔 隙。石墨的这两个缺点可以用浸渍和渗碳的方法改善。浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种。浸树脂石 墨耐腐蚀性好，但不耐高温（耐温约170200 C）;浸渍金属石墨高温性好（浸青铜、铝、铅等耐高温可 达400500 C）,但耐腐蚀性差。石墨是使用最广泛的非金属材料，用作中低转速机械密封的动环和高速 机械密封的静环。好的石墨，肉眼看来致密，手指摸上去不大脱粉，不大染黑手指。2、陶瓷陶瓷的优点是耐腐蚀性好，硬度很高，耐磨性好，缺点是脆性大以及硬度过高而难以加工。应用较多是氧化铝陶瓷，还有金属陶瓷。陶瓷多用于腐蚀性介质、中低速的场合。3、堆焊硬质合金在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质合金，优点是硬度高，耐磨性好，耐温性好（500 C以下），耐腐蚀或汽蚀性好，缺点是易产生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。4、碳化钨合金由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物，是用加粘结剂粉末冶金的办法，压制烧结成型。优点是硬度、强度都很高，耐磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，缺点是性脆，加工困难。碳化钨是应用最广泛的端面密封副材料，多用作中低转速机械密封的静环，高速机械密封的动环。二、辅助密封圈的材料对辅助密封材料的要求是弹性好，摩擦系数小，耐磨、耐热和低温性好，抗介质腐蚀、溶解和老化等，此 外还要求在压缩后和长期使用中残余变形好。常用的辅助密封圈材料是橡胶和聚四氟乙烯，此外还有软聚 氯乙烯。1、橡胶橡胶有较好的弹性、缓冲性、吸振性、耐热性、耐腐蚀性。橡胶密封圈的密封效果好，应用最广泛。常用的橡胶有硅橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶等。2、聚四氟乙烯聚四氟乙烯的优点是化学稳定性、耐油、耐溶解、耐湿性优异，摩擦系数低，适用于各种腐蚀介质，缺点是弹性比橡胶差，易产生永久变形。三、弹性元件材料1、弹簧材料对弹簧材料的要求是：弹性好、耐介质腐蚀。常用弹簧材料有不锈弹簧钢（1Cr18Ni9Ti等）、铬钢（3Cr13、4Cr13等）、碳素弹簧钢（60Si2Mn等）和磷青铜。2、波纹管材料对波纹管材料的要求是：良好的焊接性能；较大的弹性；一定的耐腐蚀性。常用的波纹管材料有铁基、铜 基和镍基合金以及钛材等。一般以铁基中的镍铬奥氏体带材为主，尤以1Cr18Ni125MnMo2Ti用得最多。 高镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料，含铝的材料用一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用 得最多的波纹管材料有AM350 （近似Cr16Ni45MnMo3N ）属于固溶体、低强度、低硬度、高延伸率。一、常用密封材料应用领域和特点：NBR丁腈橡胶/商标名Perbunan （拜尔公司） 丁腈橡胶是最常用的材料，它具有良好的机械性能，耐矿物基润滑油和油脂。 这一特性通常由其所含丙烯睛（ACN）来决定的（ACN在18%50%之间）。低 度ACN保证了低温性，但耐油性受影响。随着丙烯睛（ACN）的含量提高， 则低温性降低，可耐油性有此增强。丁睛橡胶有着良好的机械性能例如优良的耐磨性、低气体渗透性、耐矿物基 润滑油和油脂、液压油H、H-L、H-LP、难燃液压油HFA、HFB、HFC、脂族烃、 硅油和油脂、以及温度约80C的水。通常是不耐芳香族和氯化碳氢化合物，含高度芳香剂的燃料、极性溶剂、乙 二醇制动液和难燃压油HFD等。它对耐臭氧，抗风蚀和抗老化等性能较弱， 但在大多数应用场合中并不受太大影响。FPM氟橡胶/商标名“Viton”（杜邦公司Dow Elas tomers） 氟橡胶以其耐高温和耐化学制品等良好性能著称。另外，它也具有良好的抗 老化和抗氧化、非常低的气体渗透性（特别适合用于高真空装置）。 标准配方氟橡胶具有非常良好的耐矿物油和油脂、脂族烃、芳香族烃、氯化 碳氢化合物、燃料、难燃液压油HFD以及许多有机溶剂和化学制品等特点。 除了标准配方的氟橡胶以外开发了许多合成聚合物和氟含量（从65到 71）的不同合成物以适应特殊用途的有用材料，如耐乙醇汽油、耐低温 （-35C）。氟橡胶通常是不耐热水、蒸汽、极性溶剂、乙二醇制动液和低分子有机酸。EPDM乙丙橡胶/“Nordel” （杜邦公司 Dow Elas tomers ） 乙丙橡胶通常具有耐热水、耐蒸汽、耐老化和耐化学制品等特点。它分别用 硫磺和过氧化物作为硫化剂进行硫化处理。如选用过氧化物为硫化剂进行硫 化的乙丙橡胶其能适用更大的温度范围，并有较低的压缩变形。乙丙橡胶适用与热水、蒸汽、洗涤剂、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、硅油 和油脂，多种极性溶剂，多种稀酸和化学（药）品。特别推荐其耐乙二醇制 动液特性，但它不适用所有的矿物油产品（润滑油、燃料）。选用硫磺为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶其温度范围为-45C+130C;过氧 化物为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶其温度范围为-50C+150C。VMQ硅橡胶/商标名“Silopreh”（拜尔公司） 硅橡胶具有较大的工作温度范围和耐热氧化、耐臭氧老化、耐光老化和耐天 候老化性能。与其他橡胶材料相比起机械性能是较差的。一般讲硅橡胶无毒、 无味对生理无害;广泛用于食品及医药工业。标准配方的硅橡胶其工作温度从-55C到200C并且耐水（最高温度至 100C）、发动机油和传动油、动物油、植物油和油脂。硅通常不耐燃料、芳香族矿物油、蒸汽（短时间可达+120C）、硅油和润 滑油、酸和碱金属。HNBR氢化丁晴橡胶/商标名“Therban ”（拜尔公司） 氢化丁晴橡胶是获得完全或部分氢化的丁晴橡胶，致使它的耐热、耐氧、耐 老化性得到，明显改善并且给予极好的机械性能。其所耐介质可参阅丁晴橡 胶。FFPM全氟橡胶/商标名“Kalrez” （杜邦公司 Dow Elastomers） 全氟橡胶（FFPM），它既具有氟橡胶（FPM）橡胶弹性体的特性，又有聚四 氟乙烯（PTFE）出色的化学稳定性和耐热性，几乎耐全部化学物质和大跨度 工作温度范围（-35C+330C），但是，它价格较昂贵，只有在其他材料 无法达到的使用要求或者在安全要求等情况，选用它是一种理想的密封材 料。典型的使用全氟橡胶（FFPM）场合包括化工、石油和半导体工业、高真空技 术以及航空和航天工业。FVMQ氟硅橡胶/商标名“Silastic Ls”（Dow Corning） 氟硅橡胶具有硅橡胶相同的机械性能，它具有更好的耐油和燃料等性能，对 适用的温度范围，比硅橡胶稍微有所限制。CR氯丁橡胶/商标名“Neoprene” （杜邦公司 Dow Elas tomers） 氯丁橡胶耐臭氧、耐天候老化、耐腐蚀性俱佳和很好的机械性能。耐矿物油 性能较差，适用于多种制冷剂场合中使用。AU、EU聚氨脂橡胶/商标名“Desmopen”（拜尔公司） 聚氨脂橡胶不同于一般橡胶之处，在于它具有更强的机械性能，如：耐磨损、 抗拉伸强度大和耐撕裂性能。该材料耐老化和耐氧化，并可在矿物油和油脂、 硅油和油脂、难燃液压油HFA和HFB以及最高50C的水等场合使用。常用几种材料性能的比较：性能材料名称NBRFPMEPDM EPDM VMQHNBRFFPMFVMQCRAU/EU压缩永久变形1131213222撕裂强度2232412321耐磨性22-322423321耐老性4122121121耐臭氧4122121121耐油和耐油脂2155321232耐燃料4255431233耐热水C80801301501001001008050耐蒸气C一130175120120耐高温C标准材 料100200130150200150260175100100耐高温C特殊材 料120250330耐低温C标准材 料-30154550553015554040耐低温C特殊材 料-5035403550注：硫磺为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶 用过氧化物为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶 仅仅在特殊材料时数值 取决于相配材料 瞬间性能比较代号 1=很好、2=好、3=一般、4=弱、5=差