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汽车减振应用中的橡胶种类及特点

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1、天然橡胶NR
优点:

  • 耐磨性好:
橡胶的强度高,耐磨性好。

  • 绝缘性好:
体积电阻为1014~1015Ω•cm,绝缘性很好,如绝缘胶布。

  • 气密性:气密性中下等。


  • 自粘性和互粘性好。


  • 耐化学介质性:耐化学药品性及一般溶剂,耐稀酸、稀碱、不耐浓酸、油、耐水性差。溶于苯、汽油、石油系油类,不溶于极性油类。


  • 弹性模量较小,隔震性能优良
橡胶是非压缩性材料,其泊松比接近0.5,在应力应变之间,时间上有滞后现象,因此,橡胶作为非线性减震材料是有效的。
金属弹簧质量大,有内部摩擦产生的衰减性小,故弹簧本身会诱发固有振动,产生冲击性的谐振现象,而橡胶弹簧一般是不会产生的
缺点:
抗热、抗臭氧和太阳光照射等性能较差,同时对油、汽油和溶剂的抵抗性不足。
应用:
通常用于悬置、衬套和轮胎。
表1天然橡胶性能汇总
2、丁苯橡胶SBR
 SBR是一种耗量最大的通用橡胶,应用广泛,除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业,另外还用于运输带的覆盖胶,输水胶管,胶鞋大底,胶辊,防水橡胶制品,胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等。
–良好的回弹性,卓越的碰撞强度,良好的拉伸和磨损性能;
–但是抗臭氧和阳光直射性能较差,且耐油、汽油和溶剂性能也较差;
–价格低,用于一般的批量较大的聚合物。
表2丁苯橡胶性能汇总
3、丁基合成橡胶IIR
优点:
气透性
丁基橡胶的气透性在烃类橡胶中是最低的,丁基橡胶的气体溶解度与其它烃类橡胶接近,但是它的气体扩散速度比其它橡胶低得多;
耐热性
丁基橡胶的化学不饱和度低,加上丁基的耐热和耐臭氧性能远远优于其它通用橡胶,硫化胶的热氧老化属降解型,老化趋于软化;
耐候性和耐臭氧性
炭黑补强的丁基橡胶,耐候性是很突出的,能长时间暴露于阳光和氧气中而不损坏.典型的丁基橡胶的抗臭氧性能比高不饱和度的天然和丁苯橡胶高10倍;
减震性能
在-30度到50度的温度范围内具有良好的减震性能;
缺点:
1、但压缩永久变形大,弹性差,且对油、汽油和溶剂的抵抗性差
2、硫化速度慢,自粘和互粘性差,相容性差,强度,耐磨性一般.
应用:
用于车身用于车身、驾驶室驾驶室、副车架衬套副车架衬套、防撞块等防撞块等
4、三元乙丙橡胶三EPDM
EPDM是另一种优良的橡胶减振材料,广泛应用于各种减振产品中。它具有较好的耐氧化好的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力抗臭氧和抗侵蚀的能力。
EPDM对各种恶劣气候的适应能力较强对各种恶劣气候的适应能力较强,其物理性能稳定,且成本较低。
EPDM的另一个优势是易于硫化,因此与金属黏合时附着性好属黏合时附着性好。
EPDM的缺点是耐高温性能不如的缺点是耐高温性能不如VQM,可承受的最高工作温度为150℃。

图1 EPDM制造的零件
表4三元乙丙橡胶性能汇总
 
5、氯丁橡胶CR
CR虽然属于不饱和橡胶,但它的性能介于饱和和不饱和橡胶的性能之间,由于极性高且为结晶橡胶,所以物理机械性能较好,又具备极性橡胶的特点。
一般性能:
1、力学性能较高:自补强+极性橡胶
2、良好的耐油性能:耐油橡胶,但耐油性不如NBR。
3、良好的耐疲劳性能:用于同步带、齿形带
4、较差的低温性能:CR的最低使用温度为-30℃,在油中的耐低温性能优于ACM、CPE、高ACN含量的NBR和FPM,因为它在低温下结晶。
5、良好的耐老化性能:CR的耐老化和耐臭氧性能优于NR、SBR、BR、NBR,仅次于EPM和IIR,这与Cl的吸电性有关。
6、电绝缘性能差
7、气密性比一般合成橡胶高
8、良好的粘合性能:具有较好的自粘性和互粘性
9、耐燃性能好:CR的氧指数为38~41,离火自熄(氧指数>27)。
应用:
耐热、耐油、耐燃烧、耐腐蚀的输送带、胶管、胶辊、电线电缆、防腐衬里等。
粘合剂占合成橡胶粘合剂的80%。
表5氯丁橡胶性能汇总
6、硅橡胶VQM
简介:
硅橡胶为分子主链中为—Si—O—无机结构,侧基为有机基团的一类弹性体,属于半无机的饱和的、杂链、非极性弹性体,典型的代表是甲基乙烯基硅橡胶,其中的乙烯基提供交联点。
这类弹性体按硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联剂(热硫化型)、缩聚反应型(室温硫化型)及加成反应型。
性能:
1、耐高温、低温性能好
2、使用温度范围-60℃~300℃,高温性能与氟橡胶相当,
3、工作范围广,耐低温性能在所有橡胶材料中是最好的。
4、优异的耐臭氧老化、热氧老化和天候老化。
5、优良的电绝缘性能
6、具有优良的生物医学性能,可植入人体内。有高的透气性,可以作保鲜材料。
7、缺点是拉伸强度和撕裂强度低(在所有的橡胶材料中是最低的,纯胶拉伸强度只有0.3MPa)、价格昂贵。
应用:
一般可用于排气系统的热端、部分承受高温的动力吸振器,甚至最新报道的被用于液压悬置的主簧道的被用于液压悬置的主簧。
图2 硅橡胶吊耳
表6硅橡胶性能汇总


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来源:汽车NVH云讲堂
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首次发布时间:2023-04-12
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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