耐熱橡膠的配方設(shè)計

【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 配方設(shè)計】

 耐熱橡膠的配方設(shè)計

耐熱性是指橡膠及其制品在經(jīng)受長時間熱老化后保持物理機(jī)械性能或使用性能的能力，耐溫性表示橡膠物理機(jī)械性能對溫度的敏感性，即在高溫條件下，橡膠的力學(xué)性能基本不下降的這種性質(zhì)。高溫時物理機(jī)械性能與室溫時的差別小，即耐溫性好。表明橡膠物理機(jī)械性能隨 （測試）溫度的變化。高溫使用的 （耐熱）橡膠制品，既要耐熱性好，也要耐溫性好。
評價耐熱性的方法多種多樣，如用馬丁耐熱與維卡耐熱評定耐熱程度，也可通過熱失重儀找出分解溫度作為材料的使用溫度的上限，或者用真空加熱 ４０～４５ｍｉｎ 時，質(zhì)量減少 ５０％ 的溫度（Ｔｎ）———半壽命溫度來評估耐熱性

耐熱橡膠是指在高溫條件下長時間使用時仍能保持原有力學(xué)性能和使用價值的硫化橡膠，常用熱老化后性能變化量 （如硬度）、性能變化率 （如拉伸強(qiáng)度、伸長率）、性能保持率、老化系數(shù)表示其力學(xué)性能的變化情況。在橡膠密封制品中，硫化橡膠在壓縮狀態(tài)下的耐熱性能稱耐熱壓縮性能，它常由壓縮永久變形系數(shù)或壓縮應(yīng)力松弛系數(shù)評價。
在８０℃以上長期使用后仍能基本保持原有性能和使用價值的橡膠都?xì)w于 “耐熱橡膠”的范疇，橡膠制品的耐熱和高溫性能是橡膠特殊性能中最常見的一種性能。橡膠在這種情況下性能穩(wěn)定的本質(zhì)原因是在高溫下能夠抵抗氧、臭氧、腐蝕性化學(xué)物質(zhì)、高能輻射以及機(jī)械疲勞等因素的影響，橡膠分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生顯著變化和損壞，且能夠保持較好的使用性能。

使 用 溫 度 范 圍／℃    適   用   的   橡   膠
＜７０各種橡膠
７０～１００   天然橡膠、丁苯橡膠
１００～１３０   氯丁橡膠、丁腈橡膠、氯醚橡膠
１３０～１５０   丁基橡膠、乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠
１５０～１８０   丙烯酸酯橡膠、氫化丁腈橡膠
１８０～２００   乙烯基硅橡膠、氟橡膠
２００～２５０   二甲基硅橡膠、氟橡膠
＞２５０   全氟醚橡膠、氟硅橡膠、硼硅橡膠
國標(biāo)橡膠的耐溫性能可分為以下兩檔五類
普通橡膠Ａ   －７０～－３０℃／９０～１２０℃，例如ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、２３７   ＳＢＲ、ＣＲ。
普通橡膠Ｂ   －４０～－２０℃／１２０～１５０℃，例如 ＮＢＲ、ＩＩＲ、ＥＰＤＭ、ＣＳＭ。
普通橡膠Ｃ   －３０～１０℃／８０～９０℃，例如Ｔ、Ｕ。
耐熱橡膠Ａ   －３０～－１０℃／１５０～２００℃，例如ＡＣＭ、ＡＮＭ、ＥＶＡ、ＣＯ、ＥＣＯ。
耐熱橡膠Ｂ   －７０～－２０℃／２５０～３００℃，如 ＭＱ、ＭＶＱ、ＦＰＭ、ＦＫＭ。
但是在實際使用過程中，由于受到多種內(nèi)在和外在因素的影響，為保證安全使用壽命，一般二烯類橡膠控制在１００℃左右，耐油的丁腈橡膠為１３０℃，丙烯酸酯橡膠為１８０℃。硅和氟類橡膠為２００～２５０℃，短時使用可達(dá)３００～３５０℃。
也有按4個種類劃分的

橡膠制品的耐熱性能，主要取決于所用橡膠的品種。所以在設(shè)計配方時，首先應(yīng)考慮生膠的選擇。
橡膠的耐熱性表現(xiàn)在橡膠有較高的黏流溫度、較高的熱分解穩(wěn)定性和良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性。橡膠的黏流溫度取決于橡膠分子結(jié)構(gòu)的極性以及分子鏈的剛性，極性和剛性愈大，黏流溫度愈高。橡膠分子的極性是由其所含極性基團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)來決定的，分子鏈的剛性也與極性取代基及空間結(jié)構(gòu)排列的規(guī)整性有關(guān)。在橡膠分子中引２３８   入氰基、酯基、羥基或氯原子、氟原子等都會提高耐熱性。橡膠熱分解溫度取決于橡膠分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵性質(zhì)，化學(xué)鍵能愈高，耐熱性越好。硼硅橡膠、硅橡膠、聚苯硅氧烷等大分子鏈都有較高的鍵能，故具有優(yōu)越的耐熱性。