橡胶制品的特性及其用途

橡胶制品工业在国民经济中占有极其重要的地位，发挥着十分重要的作用。在工程应用中，材料大致可以分为两大类：—类足结构材料(主要用其强度、弹性等力学性能)；另一类是功能材料(主要用其声、光、电、磁等功能)。橡胶制品既是重要的结构材料，又具有—定的功能，所以，它是一种非常重要的工程材料。橡胶制品具有独特的高弹性性能、优异的抗疲劳强度、极好的电绝缘性能、良好的耐磨耗性和耐热性；还具有良好的防振性、不透水性、不透气性和化学稳定性等性能。因此，橡胶制品在宇航、航空、航海、汽车、拖拉机、机械、仪器仪表、化工、矿山、交通运输等工业部门中，以及在农业、医疗卫生和日常生活等各个方面，都得到了广泛地应用。

橡胶制品的形态与分类 

就橡胶制品原料的形态来说，无论是天然橡胶制品还是人工合成橡胶制品，一般都呈现为板块状软固体形态。这样，在对橡胶制品加工成型，特别是在预成型处理和硫化过程中，都要消耗很大的能量。不仅如此，而且加工费时费工，操作劳动强度很大，还要具备相应的大型设备。另外，橡胶制品制品零件的质量还会因为固态物质混合的非均匀性而受到一定的影响，同时，也影响到整个生产过程的加工周期、生产成本等各个方面。为了进一步提高橡胶制品工业的经济效益和技术质量效果，科技人员对橡胶制品的形态和加工工艺进行了大量的研究，以便探寻新的橡胶制品原料形态，于是，便出现了粉末橡胶制品、液态橡胶制品和热塑性橡胶制品。这些橡胶制品，虽然在工艺和性能方面还存在着一些尚待解决和改进的问题，但是，由于它们所具有的优点及性能的不断改善，以及用途的不断扩大，将会对橡胶制品工业产生很大的影响。

常用橡胶制品 

由于使用环境和要求的不同，对橡胶制品的种类及性能等各方面的选择亦有所不同。因此，从事工程设计和工艺技术人员应在不同程度上对橡胶制品的种类、特性有所了解。下面就部分常用橡胶制品的性能及其主要用途作一简单介绍。

天然橡胶制品(NR)

天然橡胶制品也叫聚异戊二烯。它具有优良的物理性能和力学性能，滞后损失小，多次变形下的生热量低，还具有良好的耐寒性能。该橡胶制品的弹性、耐磨耗性及抗撕裂性能都非常好，扯断伸长率大，在低温条件下挠屈性能也很好。此外，还具有优良的气密性、防水性、电绝缘性、热绝缘性及耐酸、耐碱性能。天然橡胶制品缺点是耐候抗热性能差，遇热时间长就会变粘，耐臭氧老化和耐热氧老化性能较差，易溶于汽油和苯等非极性有机溶剂，耐油性能亦差。但该橡胶制品对植物油和醇类却较为稳定。天然橡胶制品大量用于制作各种轮胎；以正丁醇／蓖麻油为制动液的液压制动系统中的密封件；天然橡胶制品因适用于水、甘醇及乙醇等带有氢氧根(—OH)的液体之中，故可用来制作各种非油性胶管、胶套、胶垫、橡胶制品囊及电工器材等制品；此外，还可用于制作各种生活用品，如雨衣、雨鞋、热水袋、医疗卫生用品和体育用品等。天然橡胶制品的使用温度范围在—50—80~C之间。

异戊橡胶制品(1R)

异戊橡胶制品是异戊二烯单体定向聚合物，也称为合成天然橡胶制品。在使用中，凡是使用天然橡胶制品的场合，均可由异戊橡胶制品来代替。

丁腈橡胶制品(NBR)

丁腈橡胶制品是目前用量最大的一种特种合成橡胶制品。

采用低温聚合的丁腈橡胶制品，能够在很大程度上改善其物理力学性能和加工工艺性能。丁腈橡胶制品是依据丙烯腈的含量来分类的。国产丁腈橡胶制品中含丙烯腈的质量分数在18％—48％，分为三个等级，即丁腈—40、丁腈—30、丁腈—20。该橡胶制品极性很强，具有良好的耐油和耐非极性溶剂性能，其耐油性能仅次于聚硫橡胶制品、氟橡胶制品和丙烯酸酯橡胶制品。丁腈橡胶制品随着丙烯腈含量的增加，其耐油性能和耐非极性溶剂的性能也随之提高。丁腈橡胶制品的耐热性能比天然橡胶制品和丁苯橡胶制品好，经过适当配比的丁腈橡胶制品制品，可以在120℃的条件下连续使用。该橡胶制品在热油中能耐150℃的温度，在191℃的热油中浸泡70h仍然具有挠屈性能。此外，丁腈橡胶制品还具有良好的耐磨性能、耐老化性能和气密性能。但是，该橡胶制品的耐臭氧性能要差一些。丁腈橡胶制品广泛用于各种耐油制品。丁腈—40一般用于直接与油类接触及耐油性能要求较高的橡胶制品制品，如油封、输油胶管、化工容器衬里、密封垫圈、油囊等；丁腈—30通常用于各种普通耐油制品，如耐油胶管、油箱、印刷胶辊、耐油手套等；丁腈—20一般用于耐油性能要求较低的橡胶制品制品，如低温耐油制品、耐油减振制品等。丁腈橡胶制品还可以与其他橡胶制品或者塑料并用，以改善其他方面的性能。最常见的是与聚氯乙烯并用，以进一步提高其耐臭氧老化性能。

橡胶制品模具是制作橡胶制品模制品零件重要的工艺装备。橡胶制品模具的结构、精度、型腔的表面粗糙度以及使用寿命等因素，都直接影响橡胶制品模制品零件的尺寸精度、表面质量、劳动强度、生产成本和生产效率等各个方面。不仅如此，模具结构的设计、主要构件使用材料的选择及其热处理要求、制造工艺和组装质量等方面，还会影响到模具自身的使用寿命。所以，在设计模具时，首先要对制品零件的结构特点进行认真地分析、研究，并以此为据，选择合理的模具结构，满足制品零件的设计要求、生产工艺要求以及模具的使用操作要求。此外，还要合理地选择模具各个构成零件的材料及其热处理要求，以便使模具的使用寿命达到最理想的程度，收到最大的技术效果和经济效益。

橡胶制品模具的类型 

与其他模制品的模具一样，由于橡胶制品制品零件的类型不同、模具使用的条件和操作方法的不同，模具的结构也有所不同。在一般的生产过程中，常用的橡胶制品模具大致可以分为以下几种主要类型：

填压模 

将定量胶料或预成型半成品直接填人模具型腔之中，然后合模，经过平板硫化机(电热式或蒸汽加热式)进行加压、加热、硫化等工艺流程而得到橡胶制品制品零件的模具，称为填压式压胶模，简称填压模。

填压式压胶模有以下几种结构形式：

1、开放式填压模 

开放式填压模具的特点是上、下模板之间没有直接的定位要素，如果需要定位，则通过定位销等定位机构来实现其相互位置的定位。

开放式填压模具具有结构简单，易于设计制作，制造周期短，成本低，操作方便，而且在模压生产时，空气易于排出模具型腔之外，以避免产生气泡现象。这类模具特别适用于形体较为简单的橡胶制品模制品零件的生产制造。但是，这种结构形式模具的不足之处是胶料易于外流，耗胶量较大(即胶料利用率较低)，而且制品零件的致密度较差。由于生产技术的不断发展，即胶料预成型处理和操作工艺方法的不断改进和提高，上述不足之处能够在一定的程度上得到弥补。

2、封闭式填压模 

封闭式填压模具的特点是其上、下模板在模具型腔的延长部位直接进行导向和定位。在模压生产过程中，这种模具结构的优点是使得胶料难于流出模具型腔之外，所得到的制品零件的致密度很高。但是，这种模具结构的缺点是排气性能较差。另外，从模具的加工制造来看，这种模具结构比开放式填压模的精度要求要高。

在模压生产中，这类模具要求人模胶料必须严格称取重量，每次压制都得作到定量人模，这样才能保证制品零件的质量。 封闭式填压模适用于含有织物夹层的橡胶制品模制品零件的模压生产。但这种结构的模具在生产中启模取件较困难。由于这类模具启模取件较困难，所以，在模具设计制作的同时，应设计制作与模具配套使用的卸模架，以方便模具使用中的操作。一般来讲．设计时采用半封闭式模具结构是比较合理的。

3、半封闭式填压模 

牛封闭式填压模，从结构上看，它兼有开放式填压模和封闭式填压模的优点。

半封闭式填压模具结构的排气性能较好，制品零件的致密度也比较高，胶料流失小，利用率高，启模取件也比较方便。这类模具也适用于内夹织物的橡胶制品模制品零件的模压生产。 

上述三种类型模具均属填压式压胶模，但其结构各有优点和缺点。那么，在设计模具时，究竟选择哪种结构为好，这要根据橡胶制品模制品零件的形体结构特点、尺寸精度等级、生产批量的大小、使用中操作方便程度以及制品零件设计图样的技术要求等因素综合分析后确定。