橡胶材料和密封---定义

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橡胶是一种高弹性的高分子化合物（分子量一般在10万以上）,经受外部应力（拉伸、压缩、剪切）时，可产生大应变，除去外力时，可迅速回复（接近）原状。具有其它材料所没有的高弹性.因而也称为弹性体.橡胶具有易加工、易成型，在相当宽的温度范围内具有高弹性、高物理机械性能和耐特殊介质性能等

橡胶种类和特性---橡胶的种类

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1，按分子结构可分为不饱和橡胶和饱和橡胶。不饱和橡胶（丁二烯），分子链上有双键，橡胶不饱和度越大，活性越大，硫化速度越快。

2，按分子排列和结构可分为极性（耐油、半导电）和非极性橡胶（绝缘）；结晶型和非结晶型橡胶

橡胶种类和特性---丁腈橡胶NBR

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一．丁腈橡胶

A：分子结构

B：概述：

丁腈橡胶是丙烯腈(ACN)和丁二烯的共聚物。是极性不饱和非结晶性橡胶。丁腈橡胶的性能主要取决于其中的ACN成分(一般占18％-30%-50％)，ACN含量高于43％则具有很强的耐矿物油与燃油的能力，但其在低温时的弹性、压缩永久变形率就变差了；丁二烯较高的配方(如达到78％)，则具有良好的耐低温性能，但同时也牺牲了在高温时的耐油性能。

C：优点：丁腈橡胶具有优异的耐油性能和耐非极性溶剂性能，同时也具有较佳的机械性能和气密性，适用于脂肪族烃(丙烷，己烷，矿物油及油脂、燃料油)、植物油和动物油、硅油、硅脂、化学灭火剂、低温下稀释的酸碱盐溶液，以及100℃以下的水等介质中。气密性良好，略次于IIR。

D：缺点：电绝缘性差，对芳香族溶剂、卤代烃、酮和酯类溶剂及强酸强碱的抗耐性较差。丁腈橡胶的耐候性与耐臭氧能力不强，但通过与其他材料的并用，可以改善。

E：运用：

丁腈橡胶在各种耐油的场合被大量使用。汽车中电子喷射的喷油器零件，各种耐油的垫片、密封件、胶管、液压气动行业的密封件、缓冲垫及其它耐油、耐磨橡胶制件。（滤清器行业）

F：主要扩展运用配方：

1:耐燃油 2:耐低温（-55℃） 3:符合FDA 4：自润滑（填充PTFE粉或二硫化钼）5：高强度，耐磨（PVC或POM共混）6：绝缘（耐2KV）

橡胶种类和特性---氟橡胶FKM

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二．氟橡胶（FKM；FPM；VITON）

A：分子结构

B：概述

氟橡胶是乙烯基氟化物与六氟丙烯的共聚物，是饱和极性结晶性橡胶。在20世纪50年代中期进入市场。其比重高达1.85以上。根据其分子结构和含氟量的不同，氟橡胶的耐化学性和耐低温性能也有所不同。采用有机过氧化物硫化制成的氟胶产品具有更加优异的性能。

例如通用牌号：二元氟胶即偏氟乙烯VF2和六氟丙烯HFP共聚物，A-TYP含氟量66％);

三元氟胶即偏氟乙烯VF2和四氟乙烯TFE、六氟丙烯HFP共聚物，中等含氟量牌号(B-TYPE，含氟量67-68.5％)，高含氟量牌号(F-TYPE，GF-TYPE，含氟量70％)；

耐低温氟胶即含氟化乙烯醚单体聚合物牌号(GLT-TYPE，GFLT-TYPE，含氟量64-67％)；

耐更多化学介质如酮类的氟胶乙烯、四氟乙烯TFE、全氟甲基乙烯基醚PMVE共聚物（Viton® ETP含氟量67％）。

具有广谱的耐发动机燃油和润滑油、耐酸、碱性能的Viton® TFE/P。

C：优点

氟橡胶是以其在阻燃性(属离火自熄性)、优异的气密性(真空度可达1.33x10-7~1.33x10-8Pa)、耐臭氧、耐候性、良好的抗老化性以及广泛的抗化性能著称。

D：缺点

弹性较差，耐寒性较差，耐水蒸汽稍差，机械强度不高。

E：运用

氟橡胶制成的密封制品，用于汽车、飞机发动机的密封时，可在250℃下长期使用，非常适合发动机动力输出主轴的密封，也可用于发动机阀杆密封、气缸套密封、离合器密封、空气滤清器密封、燃油泵密封及燃油胶管内层胶等。氟橡胶密封件也是唯一能在高真空（1.33x10-7Pa以下）条件下使用的橡胶。由此，氟橡胶在宇航领域有着广泛的应用。氟橡胶可用于无机酸介质密封，在140℃下的67％硫酸，70℃下的浓盐酸，90℃以下30％的硝酸中都可以长期使用，特殊配方的氟橡胶还可以用于王水。在半导体制造工业中，可用于四氯化硅、砷化镓、三氯氧磷等275℃以下的介质中。Viton® GLT有更宽广的使用温度范围，而且有极佳的抗HTS型矿物油腐蚀的性能，常用于航天领域。Viton ETP具有更加广泛的抗化学品范围，常用于化工领域。

F：主要扩展运用配方

1: 耐燃油，低溶胀2:符合FDA 3：自润滑（填充PTFE粉或二硫化钼）4：抗气爆5：耐低温（-35℃）

三．全氟橡胶（FFKM，Kalrez）

A：分子结构

B：概述

全氟橡胶是由TFE(主链)、PMVE(支链)及架桥部所构成，它不仅具有像PTFE一样优异的耐高温，耐化学腐蚀的性能(可耐1600余种化学品的腐蚀)，还兼备了橡胶的弹性，其在300℃时的压缩变形率也仅在50％以下。普通全氟橡胶工作温度范围为-25℃~+240℃间，某些牌号耐高温可达327℃，全氟橡胶在与侵蚀性流体的浸渍或直接接触中依然能保持其弹力和回弹性能。事实上，全氟橡胶的热稳定性往往超过了那些流体本身。

C：优点

比氟胶更耐高温，更广泛的耐化学介质性能，更长的密封保持力，更少的析出更洁净更少的污染，优秀的抗等离子体性能，优秀的真空密封性能，具有抗爆性能

D：缺点

耐低温性较差，太贵！

E：运用

化工行业，石油行业；航空领域；半导体行业（晶片加工），地下勘探。例如在半导体中的运用：

F：主要扩展运用配方

1:耐低温（-40℃）1050LF 2:耐高温327℃ 7075 3：符合FDA 6230 或6221 4：抗气体快速泄压爆破2085 5:更全面的耐介质6375UP

四．乙丙橡胶（EPM/EPDM）

A：分子结构

B：概述

乙丙橡胶由乙烯和丙烯或再加二烯烃共聚而成，主键不含双键，是饱和非极性非结晶性橡胶，无自补强性。因此耐热性、耐候性和抗臭氧性均非常优秀。在臭氧浓度为100×10-8(pphm)时，2430小时不产生龟裂，户外寿命可达25年以上。在150℃的水蒸汽中，乙丙橡胶也表现出比其他通用橡胶都出色的性能。它还具有良好的回弹性（50-60%）、绝缘性能(击穿电压30—40kv/mm)和耐低温性(Tg≈-60℃)。

C：优点

EPDM(三元乙丙橡胶)适用于150℃下乙二醇基制动液、热水及水蒸气(可至150℃)、大多数有机或无机酸、清洁剂、皂类和含钾的碱性较高的环境、大多数极性溶剂(酮，酒精，酯)、磷酸酯液压油(Skydrol® ,Pydraul®)以及冷媒R134a+PAG系统中，耐氨水、氯水及氯氨效果好，也可用于3%-5%的醋酸环境

D：缺点

不适用于矿物油，油脂及芳香族和烯烃类溶剂。乙丙橡胶的缺点是硫化速度慢，不能和二烯烃类橡胶共硫化，自粘性和互粘性较差，气密性差。

E：运用

乙丙橡胶在汽车工业中有广泛的应用，它可以制成汽车用隔膜、皮碗、防尘胶套、刹车部件、散热器和水箱发动机连接胶管、减震器，以及门窗、灯、行李箱密封条。乙丙橡胶在建筑工业中与沥青并用可作为防水材料，可制成桥梁工业中的减震制品，高楼的塑钢门窗密封条，室内的橡胶地砖。乙丙橡胶可作为变压器的绝缘材料，也可以制成其他高、中、低压绝缘产品。乙丙橡胶可制成各种耐化学腐蚀的制品，如耐酸、碱、氨、氯化物的防腐衬里，各种胶管、耐热输送带、传动带、垫片、密封件，以及家电中的磁性密封条、冷暖风机零件、洗衣机密封件、吸尘器零件、夹布橡皮船等

F：主要扩展运用配方

1:低压变，耐高温（过氧化物硫化） 2:符合FDA 3：自润滑（填充PTFE粉或二硫化钼）4：耐乙二醇基制动液5：绝缘

五：氢化丁腈橡胶（HNBR）

A：分子结构

B：概述

氢化丁腈橡胶是通过有选择地把丁腈橡胶中的丁二烯基予以氢化而得到的。氢化丁腈橡胶的性能取决于ACN的含量(占18％-50％)和碳碳键饱和度。

C：优点

耐热性能好，其有机过氧化物硫化的材料在160℃空气下可以连续使用1000小时以上，而NBR在150℃便失去连续使用价值；耐油性优异，耐燃油和醇基燃油性能均大大优于相应的NBR及NBR／PVC共混材料；耐低温性优于NBR；其机械性能也优于普通NBR。具有较佳的抗蚀，抗张、抗撕裂和压缩形变特性。

D：缺点

对芳香族溶剂、卤代烃、酮和酯类溶剂及强酸强碱的抗耐性较差。

E：运用

HNBR广泛应用于汽车与制冷工业。可作为发动机的系统密封件和其他接触燃油的密封件，也是制作发动机同步齿形带、多楔带、变速V带的理想材料。出于生态环境保护的要求，老的冷冻介质R22逐渐被新的冷媒代替。过去通常采用氯丁橡胶密封，但在新的冷媒，例如R134A、410A和407C中，氢化丁腈橡胶也有非常广泛的应用。在核工业方面，氢化丁腈橡胶由于其耐辐射还可用于核电装置的密封件。在石油行业使用较广（石油钻采）。液压密封件也日益增多。

F：主要扩展运用配方

1:耐燃油 2:耐新冷媒R134A 3:符合FDA 4：自润滑（填充PTFE粉或二硫化钼）5：抗气爆

橡胶种类和特性---硅橡胶VMQ

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六：硅橡胶（Q/VMQ/PVMQ）

A：分子结构

B：概述

硅橡胶是以从石英中获得的硅元素为基础，并由硅原子粘附诸如甲基、乙烯基等侧链而形成的非碳链饱和非极性结晶性橡胶。不同的侧链会导致硅橡胶具有不同的特性。甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是应用较多的一种硅橡胶材料。

C：优点

无毒无味，具有优异的耐温性（-100-300℃）、低温弹性和特别优异的耐氧化和臭氧的性能，具有高透气性和对气体透过的选择性。良好的电绝缘性能(体积电阻大于1016Ω.cm，击穿电压在30kv/mm以上)，耐电晕性和耐电弧性。但添加导电碳黑、镍粉、铝粉、银粉，又可得适当之导电性(体积电阻可至5-0.02Ω.cm)。硅橡胶的表面能较低，具有吸湿性，可起隔离作用；耐酸碱性佳，耐极性溶剂尚可，特种硅橡胶还具有耐辐射、耐燃、耐油等性能

D：缺点

不耐烷烃和芳香族油品。不建议使用于大部分浓缩的溶剂、油品、浓酸及稀释后的火碱溶液中。拉伸强度低、抗磨损能力弱，一般不用于动密封

E：运用

可用于电子工业的导电硅橡胶、液晶显示触点件、电视机阳极罩、讯号传输用电缆、电线、电气接头、绝缘端子、计算机键盘；硅橡胶加热带、加热片可用于控制精密仪表和油田用输油管的工作温度。在建筑工业中广泛用于玻璃材料的室温硫化硅橡胶粘合材料及填充、嵌缝材料，浴室砖缝、盥洗用具的防水堵漏，水泥连接处密封，硅橡胶也可用于门窗的密封。在汽车工业中用于电子零件、电气装配件的灌封材料、挡风玻璃、车门窗及车身的密封，自动升降器的橡胶管，加热及散热器用接管，高压线外皮，火花塞保护罩及消声器衬里，凸轮轴、阀盖和油箱底壳静密封、各种衬垫和减震制品。硅橡胶由于可以做到无味、无嗅、无毒，所以其也是用于家用电器和食品行业上很好的材料。在宇航、航空工业中也广泛应用，如氧气面罩密封开关、防水罩、垫片、气密性密封及减震等材料。硅橡胶在医药领域也有着各种各样的应用，包括医疗器械密封件、植入性及非植入性人造器官、医疗器具等。硅橡胶还可应用于印刷胶辊，复印机胶辊。

F：主要扩展运用配方

1:医疗等级（过氧化物硫化） 2:符合FDA 3：自润滑（内含苯基油）4：绝缘，耐高压5：导电6：阻燃

七：氯丁橡胶（CR）

A：分子结构

B：概述

氯丁橡胶是氯和丁二烯的共聚物，是不饱和极性易结晶性橡胶，有自补强作用。1935年于美国合成世界上最早的商用合成橡胶。

C：优点

具有相对较好的耐臭氧性(优于NR、SBR、NBR，比EPDM、IIR差)、耐候性、耐化学性、和抗老化性能。耐油性能比NBR稍差。同时，它也具有较好的机械性能、阻燃和良好的低温弹性。动态特性佳。

D：缺点

含有氯，具有一定的腐蚀性，储存稳定性差

E：运用

氯丁橡胶可用于制造耐热输送带，电线、电缆护套，耐油橡胶制品，建筑用密封条、公路填缝密封胶、桥梁支座，油田用电线防水帽，汽车用耐油胶管，耐酸碱橡胶制品。也可用于制造耐水橡胶制品，耐天候老化制品，阻燃制品，各种密封、垫片等制品和氯丁橡胶胶粘剂。氯丁橡胶也常被用于冷媒R22系统。

F：主要扩展运用配方

1:耐冷媒R22 2:阻燃 3：自润滑（填充PTFE粉）4：绝缘

八：氟硅橡胶（FVMQ）

A：分子结构

B：概述

氟硅橡胶由于主链为半无机的有机硅结构，它在保持有机硅材料的耐热性，耐寒性，耐高电压性，耐气候老化等优异性能的基础上，由于含氟基团的引入，它又具有有机氟材料优异的耐烃类溶剂，耐油，耐酸碱性和更低的表面能等性能。

C：优点

比起硅胶，能满足的高温下耐溶剂，耐油，耐酸碱，耐酸雨，自洁等场合的密封，同硅胶一样耐低温和低的压缩变形。

D：缺点

强度低

E：运用

氟硅橡胶有优异的低温弹性，适用于燃油与芳香烃矿物油。常应用于喷气式飞机发动机和汽车燃料、大多数的溶剂、发动机

F：主要扩展运用配方

A:耐油

九：丙烯酸酯橡胶（ACM）

A：分子结构

B：概述

丙烯酸酯橡胶是一种饱和极性橡胶，其具有良好的耐油性能，在室温下耐油性能与丁腈橡胶较为接近，在热油中150℃以下时，丙烯酸酯橡胶的性能远远好于丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶的拉伸强度保持率、扯断强度保持率、硬度变化等物理性能都较丁腈橡胶好。丙烯酸酯橡胶另一突出性能是，在极压型润滑油(润滑油中添加5％—20％的氯、硫、磷化物)使用部位密封时，丁腈橡胶在温度高于120℃时即发生酸化，起不到密封作用，而丙烯酸酯橡胶在150℃时可正常使用

C：优点

特别适合于极性润滑油，发动机油，变速箱油。氟胶某些领域的替代品

D：缺点

不耐侵蚀性燃油和化学物质。机械强度中等、弹性差、耐低温性差(脆性温度为-12℃)、易水解。加工性能差。

E：运用

丙烯酸酯橡胶主要应用在汽车行业，用来制作高温油封、耐极压油油封、变速箱密封、活塞杆密封。由于丙烯酸橡胶具有优良的耐热性和耐油性，在汽车行业中的一定范围内替代氟橡胶是非常经济的。在电器工业中可以代替硅橡胶，制成耐高温、耐油的电线、电缆、垫圈等。也可用于容器衬里、石油勘探用耐油制品，可制成特种胶管和胶带。

F：主要扩展运用配方

发动机油封

橡胶种类和特性---聚氨酯橡胶ACM

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十：聚氨酯橡胶（AU/EU)

A：分子结构

B：概述

聚氨酯是聚氨基甲酸乙酯的简称。是指在主链结构中含有氨基甲酸酯重复单元链节的一类高分子弹性体，由聚酯（或聚醚）与二异氰酸酯类化合物缩聚而成。。其杨氏模量介于塑料和橡胶之间，所以其既非塑料也非橡胶。按加工工艺可分为混炼型聚氨酯(MPU)、浇注型聚氨酯(CPU)和热塑型聚氨酯(TPU)，按多元醇类型可分为聚酯型(AU)和聚醚型(EU)。其机械强度是PVC的三至四倍，耐磨是NR的五至十倍，耐油是NBR的一至五倍，除此之外，还具有许多突出的综合理化性能，例如：耐辐射、耐臭氧、介电性能好，弹强，延伸率高达500％以上(最大1000％)。从物理性能比较，低硬度材料以AU为优，另外，AU的耐油性、耐热性及与金属的粘合性都较好，而耐水解、耐寒性及抗菌性等性能则EU更好。因为醚键的抗水解能力要比羧酸酯键强很多约5—10倍)，所以EU较不易水解，并且比ACN含量低的丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶更耐油和燃油。内酯型聚氨酯弹性体的出现，改善了AU的耐水解性能，且耐油性及耐高温能力也得到了进一步提高。

C：优点

耐磨，高强度，高模量，耐油，耐腐蚀，耐辐射、耐臭氧

D：缺点

耐温性不高，易水解。

E：运用

聚氨酯材料可用来制造汽车工业中的实心轮胎，减震制品，缓冲制品，液压气动密封件；纺织、钢铁、造纸、粮食行业的辊轮、输送带；采油工业的油封及密封件；机械业的密封件，缓冲垫，传动带；医学领域的人工心脏、人工心脏瓣膜、人工血管等

F：主要扩展运用配方

1:耐高温 2:耐低温 3：自润滑4：医疗级

十一：丁苯橡胶（SBR）

A：分子结构

B：概述

丁苯橡胶是世界上最广泛的合成橡胶，它是苯乙烯和丁二烯（70:30）的共聚物。是不饱和非极性非结晶性橡胶，无自补强性。丁苯橡胶与天然橡胶、丁二烯橡胶混合，而用来制造轮胎。若不使用碳黑来补强，则SBR因强度太弱而不能使用，通过碳黑补强后，SBR变得硬度高且耐磨损。丁苯橡胶最多的是与天然橡胶、顺丁橡胶并用，与天然橡胶并用可使其拉伸强度、撕裂强度及弹性提高；与顺丁橡胶并用可提高其耐磨性和弹性。

C：优点

容易与其他通用橡胶并用，改善性能。耐磨，耐气透性良好。

D：缺点

弹性低，不耐油，耐候性差，不适于紫外线、氧气。

E：运用

丁苯橡胶主要用于制造轮胎，还可用于汽车用橡胶制品、工业用橡胶制品、电线、电缆包皮、胶管、胶带、胶鞋、胶乳、海绵制品

F：主要扩展运用配方

与NR共混

橡胶种类和特性---丁基橡胶IIR

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十二：丁基橡胶（IIR）

A：分子结构

十二：丁基橡胶（IIR）

B：概述

丁基橡胶是异丁烯与少量异戊二烯的在约-100℃的低温下的共聚物。是饱和非极性结晶性橡胶。由于其结构特点，它的气透性在烃类橡胶中是最低的。在40℃下，丁基橡胶的气透系数约为天然橡胶的1/20，丁苯橡胶的1/8。丁基橡胶有很好的耐候性能，耐臭氧性能，而且臭氧老化裂纹增长速度缓慢。丁基橡胶的特别之处在于其极低的气体穿透率和高冲击吸收能力。丁基橡胶自粘性和互粘性较差，与其他橡胶并用时相容性差。与其他橡胶相比，硫化速度慢。

C：优点

气密性好，回弹性小，具有吸收振动和冲击能量的特性，有优异的耐化学物和极性溶剂的能力，有很好的绝缘性和耐臭氧性，水渗透率低。

D：缺点

粘和性差

E：运用

丁基橡胶具有低透气性，应用于汽车轮胎内胎、无内胎轮胎的气密层，制造汽车外胎的白胎侧、自行车内胎；丁基橡胶耐热性能好，可用来制作水胎、硫化胶囊。还可用于制作医用瓶塞、一次性注射器注塞

F：主要扩展运用配方

A：医用卤化    B：NR并用

十三：天然橡胶（NR）

A：分子结构

B：概述

天然橡胶是由三叶胶的乳胶制成，聚合物的化学名为聚异戊二烯。聚异戊二烯也可以由它的橡胶基质单体聚合而成。天然橡胶属于不饱和非极性结晶性橡胶，有自补强性。天然橡胶具有许多优异的物理性能：回弹率在0—100℃时可达50％一80％，伸长率为1000％，纯胶的拉伸强度为17—25 MPa，碳黑补强的硫化胶可达25—35 MPa，500％定伸应力在12 MPa以上。

C：优点

良好的弹性，气密性，大的伸长率。生热低，可以与多种橡胶并用。耐碱。

D：缺点

不耐强酸，不耐天候老化和臭氧老化，不耐油，不耐非极性溶剂。

E：运用

天然橡胶的并用性很好，可以与许多胶种并用。在轮胎工业中，天然橡胶可用于制造胎面、胎体、胎侧等各部位，也用于制造内胎。天然橡胶还可以制作胶管、胶带、一般机械密封圈、海绵制品、外科医疗用品、乳胶制品

END

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