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常见橡胶材料及其性能大解析:优缺点与主要用途

2025/04/04 00:16:54

  1.天然橡胶(NR)

  天然橡胶是从橡胶树(Hevea brasiliensis)中提取的高分子材料,主要成分为顺式-1,4-聚异yi戊wu二er烯xi(>90%)。它的分子链结构规整,结晶度较高,因此具备优异的弹性、耐疲劳性能及机械强度。

  优点:

  · 高弹性和抗撕裂性NR具有极ji佳jia的拉伸强度和断裂伸长率,适用于受力较大的产品,如轮胎。

  · 耐动态疲劳性能优越特别适用于高动态变形环境,如轮胎、减震器。

  · 低生热性在高频振动条件下,NR能减少热积聚,提高耐久性。

  · 良好的加工性易于混炼、硫化,与多种填料相容性好。

  缺点:

  · 耐油、耐化学腐蚀性差不适用于油品或强酸碱环境。

  · 耐热性、耐老化性一般在紫外线、臭氧作用下易降解。

  主要用途:

  · 轮胎(尤其是载重轮胎、航空轮胎)

  · 胶管、胶带、减震器

  · 乳胶制品(手套、避孕套、气球)

  · 工业制品(密封圈、传送带、桥梁支座)

  2.丁苯橡胶(SBR)

  丁苯橡胶是苯ben乙yi烯xi与丁ding二er烯xi的共聚物,可通过热塑或乳液聚合法制备,分子链中无规分布的苯ben乙yi烯xi结构赋予其一定刚性。

  优点:

  · 耐磨性优于NR适用于高摩擦环境,如轮胎。

  · 耐老化性好抗氧化剂配合后可大幅提升耐臭氧性。

  · 加工性能优异适合与NR共混,提高成本效益。

  缺点:

  · 弹性略低于NR恢复性能稍逊。

  · 耐油性差不适用于油品接触环境。

  主要用途:

  · 轮胎胎面胶、胶带、胶管

  · 鞋材、橡胶地垫

  · 电线电缆护套

  3.顺丁橡胶(BR)

  由1,3-丁ding二er烯xi聚合而成,具有较高的顺式结构(>95%),赋予其优异的耐磨性和低生热性。

  优点:

  · 极ji佳jia的耐磨性是轮胎胎面及运动鞋大底的主要材料。

  · 高弹性,低生热可降低滚动阻力,提高燃油经济性。

  · 耐低温性好适合寒冷环境使用。

  缺点:

  · 撕裂强度较低抗切割性不足。

  · 抗湿滑性差导致雨天轮胎抓地力较差。

  主要用途:

  · 高性能轮胎胎面胶

  · 高弹性减震制品

  · 运动鞋大底、输送带

  4.氯丁橡胶(CR)

  CR由氯lv丁ding二er烯xi聚合而成,分子链中含有极性氯原子,赋予其良好的耐候性、阻燃性和耐油性。

  优点:

  · 耐臭氧、耐老化、耐化学品腐蚀适用于户外环境。

  · 阻燃性佳可用于防火材料。

  · 较好的耐油性适用于接触矿物油的环境。

  缺点:

  · 耐寒性较差低温下变硬,易脆裂。

  · 密度较大(约1.23g/cm3)影响轻量化设计。

  主要用途:

  · 输送带、密封件、电缆护套

  · 防护服、潜水服、橡胶泡沫材料

  · 建筑防水材料

  5.丁腈橡胶(NBR)

  由丁ding二er烯xi和丙烯腈共聚,具有较高的极性,使其具备优异的耐油性,可在矿物油、燃料油环境下长期使用。

  优点:

  · 耐油、耐燃油、耐溶剂

  · 耐磨损、抗撕裂性优良

  · 耐高温(可达120℃)

  缺点:

  · 耐臭氧性差需添加防老剂。

  · 低温柔韧性不足冬季易变硬。

  主要用途:

  · 汽车油封、密封圈、O形圈

  · 油管、燃油系统软管

  · 耐油手套、胶辊

  6.氟橡胶(FKM)

  含氟高分子材料,化学稳定性极强,能耐250℃ 高温,耐腐蚀性远超大多数橡胶。

  优点:

  · 耐高温(250℃)、耐化学品腐蚀

  · 耐油、耐燃油、耐强酸强碱

  · 良好的耐臭氧性和耐候性

  缺点:

  · 加工难度大,成本高

  · 耐低温性能差(低于-10℃ 硬化)

  主要用途:

  · 航天、军jun工gong、化工密封件

  · 高温油封、管道衬里

  7.三元乙丙橡胶(EPDM)

  非极性饱和橡胶,含乙yi烯xi、丙烯和少量第三单体(如DCPD),具有卓zhuo越yue的耐候性和耐老化性。

  优点:

  · 耐臭氧、耐候性极ji佳jia

  · 耐热性良好(长期150℃ 使用)

  · 极低密度(约0.86 g/cm3),轻量化应用佳

  缺点:

  · 不耐油、不耐燃油

  · 自粘性较差

  主要用途:

  · 汽车密封条、门窗密封件

  · 电线电缆护套

  · 屋顶防水膜、雨水管

  8.硅橡胶(S)

  硅橡胶是一类由有机硅化合物(硅氧烷基团)聚合而成的橡胶材料,具有极好的耐高低温性能和电绝缘性能。硅橡胶广泛应用于对材料安全性、温度要求苛刻的领域。

  优点:

  · 耐高低温性能够在-60℃到+230℃的温度范围内长时间使用。

  · 良好的电绝缘性非常适合用于电气领域,能有效防止电流泄漏。

  · 无毒、无味特别适合医疗和食品行业使用。

  · 优异的生物相容性常用于医疗器械和卫生领域。

  缺点:

  · 耐磨性较差在高磨损环境下使用寿命较短。

  · 耐油性差不适合用于接触油类、燃料等环境。

  · 较高的生产成本相较于常规橡胶,硅橡胶的成本较高。

  主要用途:

  · 医疗器械(如导管、硅胶垫、手术器械)

  · 电子电气行业(如密封件、电缆护套)

  · 食品领域(如厨房用品、烘焙模具、婴儿用品)

  · 汽车行业(如汽车电缆、密封件)

  9.丁基橡胶(IIR)

  丁基橡胶是一种由异yi丁ding烯xi和少量的共聚单体(如异yi戊wu二er烯xi)聚合而成的合成橡胶。其特性主要由非极性饱和结构决定,具有出色的气密性和耐老化性能。

  优点:

  · 极ji佳jia的气密性丁基橡胶是所有橡胶中气体渗透性最差的,非常适合用于需要保持气体压力的产品,如内胎。

  · 耐热老化性能优于大多数橡胶,在高温下的使用寿命较长。

  · 良好的耐臭氧性和耐化学性

  缺点:

  · 耐磨性差不适合高磨损应用。

  · 低温韧性差在低温条件下容易变脆。

  主要用途:

  · 轮胎内胎、气囊

  · 医疗气体输送管、硫化胶jiao nang囊

  · 密封条、胶管、隔音材料

  10.聚丙bing烯xi酸suan酯橡胶(ACM)

  聚丙bing烯xi酸suan酯橡胶由丙bing烯xi酸suan酯类单体聚合而成,具有极好的耐高温、耐油及耐老化性能,尤其适用于汽车工业。

  优点:

  · 耐高温性能卓zhuo越yue可在175-200℃的温度下长期使用。

  · 良好的耐油、耐气候老化性

  · 良好的气密性适用于密封应用。

  缺点:

  · 低温性能差低温下硬化较快,韧性较差。

  · 硫化工艺难掌握对模具有一定腐蚀性。

  主要用途:

  · 汽车密封件、胶管、胶布

  · 高温电线电缆、胶粘剂

  11.氯化聚乙yi烯xi(CPE)

  氯化聚乙yi烯xi(CPE)是通过对聚乙yi烯xi进行氯化反应得到的合成橡胶,其具有出色的耐候性和耐热性能,广泛应用于对环境适应性要求较高的领域。

  优点:

  · 耐热性和耐候性CPE具有优异的抗紫外线、耐臭氧、抗老化性能,能够在户外环境下长期使用。

  · 良好的电绝缘性能适用于电缆绝缘材料。

  · 耐化学性强对多数化学药品如酸、碱、油、溶剂具有较好的抵抗能力。

  · 阻燃性强CPE具有较好的阻燃性能,在防火要求严格的环境中表现出色。

  缺点:

  · 低温性能差在较低温度下变脆,韧性差。

  · 易受紫外线和氧气影响尽管CPE具有抗老化性能,但长期暴露在紫外线和氧气中仍可能发生降解。

  主要用途:

  · 电缆护套和绝缘层

  · 密封制品如窗户密封条、汽车密封件。

  · 工业制品如胶管、胶带、胶辊等,尤其是在要求耐高温、耐酸碱的场合。

  12.热塑性丁苯橡胶(SBS)

  热塑性丁苯橡胶(SBS)是由苯ben乙yi烯xi与丁ding二er烯xi共聚的高分子材料,通过动态硫化使其在加工过程中既具有热塑性,也保持了橡胶的弹性和强度。SBS主要应用于需要加工成型且能多次热塑化的场合。

  优点:

  · 良好的弹性和抗疲劳性SBS具有优异的弹性,适合用于低硬度产品。

  · 色彩丰富,手感好适用于对外观和手感有较高要求的产品,如鞋材、玩具。

  · 良好的加工性能可以通过热塑性加工工艺成型,适用于大批量生产。

  缺点:

  · 耐热性差SBS在高温环境下的性能较差,容易软化。

  · 耐油性差不适合用于油品接触环境。

  主要用途:

  · 鞋材、运动器材

  · 玩具、手柄、运动器械

  · 低硬度胶制品

  13.热塑性弹性体(SEBS)

  热塑性弹性体(SEBS)是由SBS经过氢化处理得到的饱和型热塑性弹性体,具有较好的耐老化性和耐臭氧性,因此更适用于户外产品和高耐久性要求的应用场合。

  优点:

  · 耐老化、耐臭氧性相较于SBS,SEBS具有更好的耐老化性和耐臭氧性,适用于户外使用。

  · 优异的机械性能如耐磨性、抗拉强度等。

  · 较好的热塑性和可加工性SEBS的加工性能较好,适用于注塑和挤出加工。

  缺点:

  · 耐油性差SEBS在与油类接触时性能迅速下降。

  · 低温性能差在低温条件下,SEBS容易变脆。

  主要用途:

  · 医疗配件、鞋材、玩具

  · 运动器材、手柄、电子配件

  · 户外产品如户外运动器材和保护罩

  14.热塑性弹性体(TPV)

  热塑性弹性体(TPV)是由EPDM与聚丙烯(PP)共混后通过动态硫化制得的弹性材料,具有EPDM的优异性能,同时具有热塑性,使其能够像塑料一样进行加工。

  优点:

  · 耐高温、耐低温性优异可在-60℃到+135℃的温度范围内长时间使用。

  · 出色的耐老化性、耐臭氧性TPV特别适用于长期暴露在户外或极端气候条件下的应用。

  · 良好的撕裂强度和耐化学性尤其在工业环境中,TPV可以承受较强的化学药品。

  · 可回收利用由于其热塑性,TPV可以在加热后重新成型,适合回收利用。

  缺点:

  · 耐油性差对于油类的耐受性较差,使用场合有限。

  · 高成本尽管性能卓zhuo越yue,TPV的制造成本相对较高。

  主要用途:

  · 汽车密封条、窗户密封件

  · 船舶、机械配件

  · 胶管、胶带、工业制品

  15.热塑性聚氨酯橡胶(TPU)

  热塑性聚氨酯橡胶(TPU)是一种具有热塑性和弹性的聚合物,具有良好的机械性能、耐磨性和耐油性,常用于需要高强度和弹性的工业产品。

  优点:

  · 极ji佳jia的耐磨性TPU具有卓zhuo越yue的耐磨性能,适合用于高摩擦、长期使用的环境。

  · 高机械强度TPU在拉伸强度、抗压强度、硬度等方面表现出色。

  · 耐油性强TPU耐油性优异,适用于油品接触环境。

  · 良好的弹性和柔韧性能承受频繁的屈挠和弯曲。

  缺点:

  · 低硬度品种较少TPU的低硬度产品较为稀缺,不适用于所有应用。

  · 耐高温性能差TPU的耐高温性能一般,超过100℃时性能会下降。

  主要用途:

  · 汽车刹车管、油管

  · 电缆、管材、运动器材

  · 鞋材、医疗器械、包装材料

  16.聚氯lv乙yi烯xi(PVC)

  聚氯lv乙yi烯xi(PVC)是目前应用最广泛的塑料材料之一,具有优异的电绝缘性、耐化学性和耐磨性。PVC可以根据不同的应用需求,通过增塑剂的添加调整其硬度和柔软度。

  优点:

  · 优异的耐化学性和耐磨性PVC对大多数化学药品、酸碱、油类等具有较强的耐受性。

  · 良好的电绝缘性广泛用于电气行业,尤其是电缆绝缘层。

  · 良好的加工性能通过挤出、注塑等方法可以加工成各种形状。

  · 阻燃性能具有良好的阻燃性能,适合用于需要防火的场合。

  缺点:

  · 低温性能差PVC在低温下易变脆。

  · 氯的毒性PVC在高温下xia分fen解时,可能释放有毒气体。

  主要用途:

  · 电缆、管道

  · 建筑材料(门窗、墙面)

  · 工业制品(密封条、胶管、胶带等)

  上面这些不同类型橡胶的详细分析,能够更好地理解它们各自的特性、优缺点及应用领域。这些橡胶材料因其独特的物理、化学性能,适用于不同的工业和日常生活产品中,为各类高性能橡胶制品的生产提供了丰富的选择。

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