橡胶材料基本知识及应用 李志虎.

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1 橡胶材料基本知识及应用 李志虎

2 橡胶材料基本知识及应用 橡胶材料基础 橡胶材料的性能 橡胶材料配方与加工 橡胶材料厂家与资源 橡胶材料在汽车上的应用 橡胶材料失效分析

3 橡胶的历史 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 哥伦布航海 哥伦布航海 天然橡胶（1500-1900）
合成橡胶（1900-~~） 热塑性弹性体~~~~~~

4 橡胶定义 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。 长链；链段柔软；侧链交联，形成网状结构

5 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶日用品

6 橡胶分类 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 热固性塑料 塑料： 通用塑料 热塑性塑料 工程塑料 天然橡胶
橡胶： 通用合成橡胶 合成橡胶 特种合成橡胶 高分子材料 热塑性弹性体 纤维： 面料 非金属材料 油漆涂料 胶、油、粘胶剂 无机非金属材料 金属材料

7 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶： 长链； 纤维： 长链；侧链未交联；柔软 侧链交联，形成网状；柔软 热固性塑料： 长链； 侧链交联，形成网状； 链段不旋转，无柔性。 热塑性塑料： 测链长链； 侧链未交联

8 橡胶分类 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 按来源和用途分类 丁苯橡胶（SBR） 天然橡胶（NR）
丁腈橡胶（NBR） 通用合成橡胶 氯丁橡胶（CR） 按来源和用途分类 乙丙橡胶（EPDM） 丁基橡胶（IIR） 合成橡胶 氟橡胶（FPM） 硅橡胶（VMQ） 聚氨酯橡胶（AU，EU） 特种合成橡胶 丙烯酸酯橡胶（ACM/AEM） 氯醚橡胶（ECO） 热塑性弹性体 （TPE） 聚硫橡胶（T）

9 橡胶分类 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 NR SBR 不饱和非极性橡胶 BR IR NBR
不饱和极性橡胶 CR 碳链橡胶 EPDM /EPM 饱和非极性橡胶 IIR 按化学结构分类 FKM ACM/AEM 饱和极性橡胶 CSM CM VMQ AU/EU 杂链橡胶 CO/ECO T

10 橡胶的性能 高弹性： 低模量： 低硬度： 阻尼性： 多向形变： 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原形状的能够被硫化改性的高分子弹性体。 高弹性： 外力作用下，弹性形变可高达500%以上，除去外力恢复形变。 塑料一般不超过200%；除去外力不能恢复形变 低模量： 柔软，模量低，一般105～107N/m2。 塑料一般109 ～1010N/m2 低硬度： 邵A30 ～邵D60 之间 内摩擦比金属高1000倍左右。 阻尼性： 突出的滞后特性。 多向形变：

11 耐热性能： 耐寒性能： 耐油性能： 耐候性能： 耐磨性能： 其它性能： 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
以热空气老化来考察，试验温度要高于允许工作温度。 耐寒性能： 以低温脆性或低温弯曲性能考察。最低工作温度不允许低于试验温度。 耐油性能： 与油类接触或可能与油类接触的橡胶件需重点考察。 耐候性能： 暴漏在大气中的橡胶件需重点考察 耐磨性能： 摩擦运动件需重点考察。 其它性能：

12 耐热性能、耐寒性能 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶 使用温度范围 TPE EPDM
-50 ℃ ~150 ℃ TPO -40 ℃ ~100 ℃ NR -75 ℃ ~90℃ TPV -40℃ ~150 ℃ CR -60 ℃ ~120 ℃ TPC -40℃ ~160 ℃ NBR -40 ℃ ~120 ℃ TPU -40℃ ~120 ℃ SBR -60 ℃ ~100 ℃ TPS -40℃ ~90 ℃ ACM/AEM -30 ℃ ~180 ℃ VMQ -60℃～200℃ FKM -30 ℃ ~250 ℃ CO/ECO -40 ℃ ~150 ℃ HNBR AU/EU CSM -40 ℃ ~130 ℃ 耐热性能：FKM≥VMQ ≥ACM/AEM ≥HNBR、ECO ≥EPDM ≥CSM ≥CR、NBR ≥NR，SBR 耐热性能：TPC≥TPV ≥TPU ≥TPO ≥TPS

13 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 耐油性能

14 耐臭氧性能 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶 耐臭氧性能 TPE EPDM 优 TPO NR 差
TPV CR TPEE NBR TPU SBR TPS ACM/AEM VMQ FKM CO/ECO 良 HNBR AU/EU CSM 耐候性能 双键 结构，胶种

15 耐磨性能 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 聚氨酯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 天然橡胶 丁苯橡胶 丁腈橡胶
丁基橡胶 乙丙橡胶 丙烯酸酯橡胶 氟橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 氯醇橡胶 硅橡胶 聚硫橡胶 耐磨性与橡胶的强度有关。由于橡胶的强度高，所以耐磨性好。 耐磨性与柔韧性有关。柔韧性越好，耐磨性越好。

16 减震性能 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶种类 特性 天然橡胶
动态性能、耐久性能、加工性等综合性能最佳，耐油耐天候不好 氯丁橡胶 仅次于天然橡胶、耐油、耐候性优良 丁腈橡胶 耐油性好，耐候性差，动态性能和松弛性能不佳 丁基橡胶 阻尼大，动态性能、粘着性差，耐候性差，耐候性好 乙丙橡胶 除阻尼外，其它性能近似于氯丁橡胶，耐热性好 一般减震橡胶 NR、SBR、IR 橡胶 损耗系数 BR Q SBR AU/EU CR NBR EPDM IR NR 耐油减震橡胶 NBR 气候性减震橡胶 CR，EPDM 耐热减震橡胶 EPDM，Q

17 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
NR SBR 不饱和非极性橡胶 不耐候，不耐油，不耐热 BR IR NBR 不饱和极性橡胶 耐油，不耐候（CR除外） CR 碳链橡胶 EPDM /EPM 饱和非极性橡胶 耐候，不耐油，耐热 IIR 按化学结构分类 FKM ACM/AEM 饱和极性橡胶 耐候，耐油，耐热 CSM CM VMQ AU/EU 杂链橡胶 CO/ECO T

18 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-NR 常见缩写 NR 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 10~100 扯断强度，kg/cm2 30~300 伸长率，% 100~1000 弹性 A 抗撕裂强度 压缩永久变形 耐磨性 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 100 耐寒性（脆性温度，℃） -50~-70 耐老化性 B 耐臭氧性 D 耐光、耐候性 耐燃性 不透气性 耐辐射性 B~C 电性能 体积电阻（Ω cm） 1014~1015 击穿电压（千伏/毫米） 20~30 介电常数 3.0~4 功率因数 0.5~0.2 非极性 有双键 ○优点 : 是一种结晶性橡胶，自补强度很大，经炭黑批补强后，机械强度性能较好，耐寒，耐曲绕，透气性好、多次形变生热少，隔振性亦好，耐碱性好 ○缺点: 耐臭氧性能差；天然橡胶在非极性溶剂中膨胀，耐油、耐溶剂都较差。

19 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
常用橡胶性能-EPDM 常见缩写 EPM/EPDM 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 30~90 扯断强度，kg/cm2 50~200 伸长率，% 100~800 弹性 B 抗撕裂强度 C 压缩永久变形 耐磨性 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 150 耐寒性（脆性温度，℃） -40~-60 耐老化性 A 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 D 不透气性 耐辐射性 电性能 体积电阻（Ω cm） 1015~1016 击穿电压（千伏/毫米） 35~45 介电常数 2.5~3.5 功率因数 〜 无双键 非极性 ○优点 抗臭氧性，耐天候性和耐老化性能优异，居通常橡胶之首。电绝缘性、冲击弹性很好，耐酸碱，密度小，可进行高填充配合 ○缺点： 硫化时间很慢，难于同其他橡胶并用，它的自粘性和互粘性很差，不易粘合，给加工带来很大的困难。

20 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
常用橡胶性能- NBR 常见缩写 NBR 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 15~100 扯断强度，kg/cm2 50~250 伸长率，% 100~800 弹性 B 抗撕裂强度 压缩永久变形 A 耐磨性 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 120 耐寒性（脆性温度，℃） -10~-20 耐老化性 耐臭氧性 D 耐光、耐候性 耐燃性 C~D 不透气性 耐辐射性 B~D 电性能 体积电阻（Ω cm） 1010~1010 击穿电压（千伏/毫米） 〜 介电常数 5.0~12.0 功率因数 3~5 双键 极性 ○优点: 具有优良的耐油性，仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。丙烯腈含量的愈高，耐油性愈好，但耐寒性差。丁腈含量愈高，耐油性愈好，但耐寒性愈差。丁腈橡胶的耐热性优于天然橡胶，丁苯橡胶。 ○缺点： 但是它不耐臭氧，且不适宜做绝缘材料。

21 物理性能和天然橡胶相似，按耐天候、耐热、耐油及耐溶剂性都优于天然橡胶。氯丁橡胶阻燃性极好。
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-CR 常见缩写 CR 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 10~90 扯断强度，kg/cm2 50~250 伸长率，% 100~1000 弹性 A 抗撕裂强度 B 压缩永久变形 耐磨性 A~B 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 120 耐寒性（脆性温度，℃） -35~-55 耐老化性 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 不透气性 耐辐射性 B~C 电性能 体积电阻（Ω cm） 1012~1013 击穿电压（千伏/毫米） 15~20 介电常数 5.8~8.0 功率因数 1.0~6.0 极性 双键 双键相邻有氯原子 ○优点： 物理性能和天然橡胶相似，按耐天候、耐热、耐油及耐溶剂性都优于天然橡胶。氯丁橡胶阻燃性极好。 ○缺点： 但是它自低温时变硬，贮藏稳定性差，电绝缘性不好，密度大，且加工不易控制。

22 ○优点： ○缺点： 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-ACM 极性 无双键
常见缩写 ACM 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 40~90 扯断强度，kg/cm2 70~120 伸长率，% 100~600 弹性 C 抗撕裂强度 压缩永久变形 D 耐磨性 B 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 160 耐寒性（脆性温度，℃） 0~-30 耐老化性 A 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 C~D 不透气性 耐辐射性 B~D 电性能 体积电阻（Ω cm） 108~1010 击穿电压（千伏/毫米） 〜 介电常数 功率因数 极性 无双键 ○优点： 耐高温氧化性和耐油性极好，在硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。耐臭氧，气密性和耐曲挠性优良 ○缺点： 耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有机、无机酸和碱。在甲醇、乙二醇、酮、酯等水溶性溶液内严重膨胀。

23 ○优点： ○缺点 ： 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-CSM 极性 无双键
常见缩写 CSM 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 50~90 扯断强度，kg/cm2 70~200 伸长率，% 100~500 弹性 B 抗撕裂强度 压缩永久变形 耐磨性 A 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 150 耐寒性（脆性温度，℃） -20~-60 耐老化性 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 不透气性 耐辐射性 B~C 电性能 体积电阻（Ω cm） 1012~1014 击穿电压（千伏/毫米） 20~25 介电常数 4~6 功率因数 〜 极性 无双键 ○优点： 1.耐臭氧,耐天候,耐化学药品性能极优耐不变色性好.2.耐热性好,连续适用温度120~140度,间断使用温度可达到140~160度3.因还较多的氯具有耐热性,燃烧十分缓慢,离开火焰立即熄灭.4.耐油,耐热油性良好,于含丙烯腈40的丁腈橡胶相当.5 .硫化胶的介电性能良好 ○缺点 ： 不耐芳烃,耐低温性差.

24 ○优点： ○缺点： 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-AU/EU 分子链中含有 结构的弹性体
常见缩写 AU/EU 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 10~100 扯断强度，kg/cm2 200~450 伸长率，% 300~800 弹性 A 抗撕裂强度 压缩永久变形 耐磨性 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 80 耐寒性（脆性温度，℃） -30~-60 耐老化性 B 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 C~D 不透气性 耐辐射性 电性能 体积电阻（Ω cm） 109~1012 击穿电压（千伏/毫米） 〜 介电常数 功率因数 分子链中含有 结构的弹性体 极性 氮-碳键 ○优点： 拉伸强度高，伸长率大、弹性好、硬度范围窄、抗撕裂强度高、耐磨、耐热、耐低温、耐老化、耐臭氧及耐油，聚氨酯硫化胶的介点性能相当于天然橡胶，气密性相当于丁基橡胶。 ○缺点： 易水解，在水蒸气，热水，强酸碱中，也都有分解作用，聚氨酯橡胶滞后和生热大，只宜做低速转动薄制品。

25 ○特点： 1.耐热性和耐寒冷优异,能在-50度到250度范围内长期使用而保持橡胶弹性,
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 常用橡胶性能-VMQ 常见缩写 VMQ 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 30~90 扯断强度，kg/cm2 40~100 伸长率，% 50~500 弹性 A 抗撕裂强度 C~D 压缩永久变形 耐磨性 耐曲挠龟裂性 B~D 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 250 耐寒性（脆性温度，℃） -70~-120 耐老化性 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 不透气性 D 耐辐射性 A~C 电性能 体积电阻（Ω cm） 1013~1016 击穿电压（千伏/毫米） 20~30 介电常数 3~5 功率因数 〜 非极性 硅-氧键结构 ○特点： 1.耐热性和耐寒冷优异,能在-50度到250度范围内长期使用而保持橡胶弹性, 2.耐臭氧性,电绝缘性也优良. 3.胶料的机械性能低. 4.厚制品硫化比较困难,硫化时容易起泡,耐湿热性差.

26 ○特点： 耐热 耐压缩 耐燃料油良 耐塞性、耐甲醇性差。 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
常用橡胶性能-FPM 常见缩写 FKM 硫化胶 机械性能 硬度（邵氏A） 50~90 扯断强度，kg/cm2 70~200 伸长率，% 100~500 弹性 C 抗撕裂强度 B 压缩永久变形 耐磨性 A 耐曲挠龟裂性 物理性能 耐热性（最高使用温度，℃） 250 耐寒性（脆性温度，℃） -10~-20 耐老化性 耐臭氧性 耐光、耐候性 耐燃性 不透气性 耐辐射性 B~C 电性能 体积电阻（Ω cm） 1012~1013 击穿电压（千伏/毫米） 20~25 介电常数 3~6 功率因数 3.0~4.0 极性 无双键 碳-氟键结构 ○特点： 耐热 耐压缩 耐燃料油良 耐塞性、耐甲醇性差。

27 ？ 配方组成 配方设计 配方设计：就是根据产品的性能要求和工艺条件合理的选用原材料，确定各种原材料的用量和配比关系。 配方设计的必要性 生胶
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 配方设计 配方设计：就是根据产品的性能要求和工艺条件合理的选用原材料，确定各种原材料的用量和配比关系。 ？ 配方设计的必要性 生胶 硫化体系活化体系 补强和填充体系 防护体系 软化剂（增塑剂） 防焦、着色 加工助剂 配方组成

28 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
硫化体系：是橡胶交联的体系。目前主要有硫黄硫化，过氧化物硫化，金属氧化物硫化等等。 防老剂：是一类能防止（严格的说是延缓）橡胶老化的物质。因为橡胶老化的本质是橡胶的热氧老化和橡胶的臭氧老化，所以橡胶防老剂包括橡胶抗氧剂和抗臭氧剂。 补强剂：橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显提高的作用。对于非自补强的合成橡胶，如果没有加入补强剂，便没有使用价值。加入炭黑等补强剂，可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。 补强剂也使橡胶其它的性能发生变化，如硬度增大、定伸应力提高、应力松驰性能变差、弹性下降、滞后损失变大、压缩永久变形增大等。 填充剂：起到增大体积，降低成本，改善加工工艺性能等，最常见的填充剂主要有无机填料，如陶土，碳酸钙，滑石粉等。 促进剂：促进剂就是能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫黄用量，同时改善硫化胶的物理性能的物质。 增塑剂：降低橡胶分子链间的作用力，是粉末状配合剂与生胶很好的浸润，从而改善了混炼工艺的化合物，一般这类化合物分子量都比较小。 各种添加剂的变动，都可能导致橡胶性能发生变化！

29 配方设计流程 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 生产工艺分析 使用条件分析 配方成本分析 原材料基本数据
配方性能数据库 性能试验配方 配方鉴定试验 修正配方 工厂扩试 实用配方

30 设计矩阵表 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 配方体系 一般配方用量 性能 成本 硬度 强度 伸长率 热老化
耐臭氧 耐寒性 生胶体系 5＃NR 100 3 9 较高 5＃NR +BR9000 85+15 高 硫化促进 体系 DTDM+ S-80 S-80+ CZ 填充补强体系 快压出 45~55 1 半补强 55~65 备注：强相关 9 ； 弱相关 ；不相关 1

31 典型橡胶配方举例 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 配合体系 生胶 补强体系 硫化体系 防护体系 增塑体系
份数 物质名称 100 5#NR 1 硬脂酸 5 间接法氧化锌 1.5 促进剂NOBS 0.5 促进剂DM 2.2 硫磺 2 石蜡 防老剂4010NA 防老剂RD 68 碳黑 N-550 4 芳香烃油 187 合计 基体材料 与橡胶线性大分子交联形成 空间网格结构，提高性能， 稳定形状 延缓橡胶老化，延长使用寿命 降低混炼胶的粘度，改善加工 性能，降低成品硬度 提高橡胶力学性能，改善加工 工艺性能，降低成本 配合体系

32 配方性能测试 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶配方性能的测试 混炼胶的加工性能 硫化特性 分散度
门尼粘度 硫化胶的性能 拉伸性能 压变 热老化 臭氧老化 硬度 脆性温度 门尼粘度试验机 炭黑分散度仪 硫化仪 拉力试验机 压变夹持器 热老化箱 邵尔硬度计，国际橡胶硬度计 脆性温度试验仪 臭氧老化试验仪 耐磨耗试验 磨耗试验仪

33 门尼粘度 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
门尼粘度值的表示：55 ML1+4100 55：门尼粘度值。 ML：使用大的标准转子 ：预热1min ：转子运行4min 门尼粘度值是衡量生胶，未硫化橡胶流动性能大小的指标。 一般以实验温度100 ℃转子转动4分钟后的门尼粘度值表示ML1+4100。

34 硫化特性 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
ML；最小转矩值，反应未硫化胶在一定温度下的流动性 MH：最大转矩值，反应硫化胶最大交联度 T10；起始硫化时间 T90：正硫化时间 硫化是橡胶加工中最重要的工艺过程之一，混炼胶的硫化性能通过硫化仪进行测定，正硫化时间的选取，决定了硫化胶性能的好坏。

35 分散度 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
分散度等级从低到高分为10个等级 粒度分析图 分散度仪 分散性是指混合过程中填料颗粒在橡胶中分散好坏的性能，分散性不好会降低橡胶的耐磨性，抗撕裂性和耐疲劳性 等性能。

36 硬度 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
邵尔A型硬度： F=550+75HA F：施加在压针上的力，mN HA：邵尔A型硬度示值 类型 备注 ASTM D1415 IRHD硬度 ASTM D2240 邵氏硬度 ISO 48 ISO 7619 GB/T 531 邵尔D型硬度： F=445HD F：施加在压针上的力， mN HD：邵尔D型硬度示值 硬度是表示橡胶抵抗施加外力的变形的能力。是快速简单测定橡胶性能的粗略差别的方法。硬度计的刻度在0～100之间，分成100个等分。

37 拉伸性能 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
标准类型 ASTM D412 ISO 37 GB/T 528 拉伸强度TS：试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPa）。 TS = Fb WT Eb = 100(Lb-L0) L0 扯断伸长率Eb：试片拉断时，伸长部分与原长度之比，单位为%。 定伸应力Se：试片拉伸到一定长度时（100%，300%）单位面积所承受的负荷。 Se = Fe WT Fb： 断裂时记录的力 Fe；给定应变时记录的力 Lb：断裂时的试验长度 L0：初始试验长度 W：试验长度部分厚度 T：试验长度部分厚度 拉伸应力应变是橡胶最普遍的测试。测量哑铃状试样在一定速率下（通常是500mm/min）拉伸时的应力应变性能。

38 压缩永久变形 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 F H0 Hs H1 H0 H1 Hs
标准类型 备注 ASTM D395 A 恒定压力 ASTM D395 B 恒定变形 ASTM D1229 低温 ISO 815 GB/T 7759 F H0 Hs H1 试验前 试验中 试验后 压缩永久变形C(%) ： ：试样原高 ：限制器高度 ：试样恢复后高度 H0 H1 C(%) = Hs ×100 － 压缩永久变形表示橡胶件长期受力情况下恢复形变的能力。这项性能对密封材料，衬套，软垫等橡胶件尤为重要。

39 热老化 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
标准类型 备注 ASTM D573 热空气老化箱 ASTM D865 试管老化 ASTM D572 氧气弹法 ASTM D454 空气弹法 ISO 188 A法 单室或多室烘箱 ISO 188 B法 GB/T 3512 试验结果用性能百分变化率表示： A：试样老化后的性能测定值 O：试样老化前的性能测定值 硬度变化用(A-O) 差值表示 性能变化率 = (A-O) ×100 O % 老化箱 橡胶的性能在室温下随时间而变化，在受热时变化加快。 热老化实验是在接近于实际产品使用温度的高温下测量橡胶的物理性能变化（硬度，强度，伸长率，重量等）。

40 耐磨性能测试 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 m1 m2 V= ρ
标准类型 备注 ASTM D394 DuPont 磨耗 ASTM D1630 NBS 磨耗 ASTM D2228 Pico 磨耗 ASTM D3389 Taber 磨耗 ISO 4649 DIN 耐磨 BS 903 Akron 磨耗 GB/T 1689 试样磨耗体积计算： m1 m2 V= ρ V：试样磨耗体积 m1：试样磨损前的质量 m2：磨损后的质量 ρ ：试样的密度 将试样与砂轮在一定的角度和一定的负荷下作用下摩擦，测定试样一定里程的磨耗体积。橡胶制品耐磨耗性能的优劣在很大程度上决定着产品的使用寿命。

41 臭氧老化 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
标准类型 备注 ASTM D1149 静态：拉伸或弯曲矩型样条 ASTM D1171 静态：弯曲三角截面样条 ASTM D3395 动态：0.5Hz，25%振幅拉伸矩型样条 ISO 1431 静态，动态 GB/T 13642 动态：0.5Hz，拉伸矩型样条 GB/T 7762 静态：拉伸矩型样条 试样框架 结果判定： 0级：无裂纹 1级：轻微裂纹 2级：显著裂纹 3级：严重裂纹 4级：临断裂纹 臭氧老化箱 耐臭氧老化试验用来测定橡胶抵抗臭氧龟裂产生的能力。 通用橡胶须加入石蜡和抗臭氧剂来提高橡胶的臭氧老化性能。

42 脆性温度 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
标准类型 ASTM D2137 ISO 812 GB/T 1628 试样出现破坏时的最高温度，就是脆性温度 脆性温度是指所有硫化橡胶样品在特定速度的打击下没有出现裂纹和断裂的最低温度。

43 基本配方到生产配方的转化 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 原材料 质量/g 质量百分数/%
价格/（元/kg） 成本/元 密度/（g/cm3） 体积/cm3 体积百分数/% 生产配方/kg 天然橡胶 100 62.2 20.52 2.052 0.92 108.70 76.7 42 硫磺 3 1.8 20.51 0.062 2.05 1.46 1.0 1.26 促进剂M 1 0.6 15.21 0.015 1.42 0.70 0.5 0.42 氧化锌 5 3.1 17.52 0.088 5.57 0.90 2.1 硬脂酸 2 1.2 11.11 0.022 2.17 1.6 0.84 碳黑 50 31 10.01 0.500 1.80 27.78 10.6 21 合计 161 2.739 141.71 67.62 以容量为80升的密炼机为例： 填充系数= 67.62kg 1.14g/cm3 ×80L =0.74 填充系数和密炼机类型，转子构造，胶料类型， 密炼机新旧等有关系，一般控制在 之间 密炼机容量 胶料体积 = 配方质量成本=2.739元/0.161kg=17.01元/kg 配方体积成本=2.739元/ L=19.33元/L 配方密度=161g/141.71cm3=1.14g/cm3 体积成本用来计算产品成本时更方便准确

44 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶加工工艺 --合成橡胶的合成 石油开采 石油炼制 合成

45 橡胶加工工艺 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 --天然橡胶的提炼 割胶 烘干 出胶 过滤 造粒 压包 凝固
压薄 打包

46 橡胶加工工艺 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 油品 炭黑 生胶 助剂 按配方称量 密炼机初炼 硫化
冷却出片 开炼机补炼 橡胶零件 装配应用

47 65 78 天然橡胶-NR NR是从植物中获得，主要有巴西橡胶树，（三叶橡胶树），银菊，橡胶草，杜仲等。 基本知识 橡胶性能 配方与加工
厂家与资源 汽车上应用 失效分析 天然橡胶-NR NR是从植物中获得，主要有巴西橡胶树，（三叶橡胶树），银菊，橡胶草，杜仲等。 中国：居于印度之前，世界五大NR橡胶生产国之一。2000年 万吨 65 2008年 万吨 78 2010年 万吨

48 三元乙丙橡胶-EPDM 国家 产能（Kt/a） 中国 20 法国 85 荷兰 70 美国 498 日本 205 意大利 基本知识 橡胶性能
配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 三元乙丙橡胶-EPDM 乙丙橡胶 混炼胶 密封条 皮膜 防尘罩 混炼 注射 模压 挤出 硫化 补强填充剂 其他助剂 石脑油 热裂解 轻烃,如乙烷 乙烯 蒸汽裂解 催化裂解 FCC原料 丙烯 气相聚合 溶液聚合 悬浮聚合 催化裂解 乙丙橡胶主要生产国产能 国家 产能（Kt/a） 中国 20 法国 85 荷兰 70 美国 498 日本 205 意大利 国内：吉林化学（日本三井技术） 国外：杜邦陶氏弹性体、DSM、埃克森美孚、拜耳、尤尼洛伊尔、日本JSR、日本三井、埃尼弹性体、锦湖、住友、开姆特拉（尤尼劳尔） 备注：乙丙橡胶(EPR)是继Ziegler-Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯、丙烯为基本单体的共聚橡胶，分二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两大类。

49 氯丁橡胶-CR 国家 产能（Kt/a） 中国 43 法国 40 德国 60 美国 170 日本 92 基本知识 橡胶性能 配方与加工
厂家与资源 汽车上应用 失效分析 氯丁橡胶-CR 氯丁二烯 氯丁橡胶 混炼胶 胶管 防尘罩 混炼 补强填充剂 其他助剂 乳液聚合 丁二烯 乙炔 氯化、异构化脱氯化氢 部分氧化 热裂法 乌尔夫法 电弧法 氯丁橡胶主要生产国产能 国内：重庆长寿化工、山西合成橡胶集团 国外：美国杜邦陶氏弹性体、日本电气化学工业、日本杜邦-昭和电工、日本TOSOH公司、德国拜耳公司、法国埃尼弹性体公司 国家 产能（Kt/a） 中国 43 法国 40 德国 60 美国 170 日本 92 备注：氯丁橡胶1931年实现工业化，开始由美国杜邦生产。现已有10多个国家生产，全世界产量约70万吨。

50 丁腈橡胶-NBR 国家 产能（Kt/a） 中国 41 法国 51 德国 35 美国 50 日本 89 韩国 36 基本知识 橡胶性能
配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 丁腈橡胶-NBR C4抽提 挤出 丁二烯 丙烯腈 乳液聚合 丁腈橡胶 混炼胶 胶管 密封件 垫片 混炼 注射 模压 氨氧化 乙烯装置 副产品 丙烯 硫化 补强填充剂 其他助剂 丁腈橡胶主要生产国产能 国内：吉林化学、兰州石化、台湾南帝 国外：日本瑞翁、日本JSR、固特异、尤尼洛伊尔、DSM、拜耳、锦湖石油化学、韩国现代石油化学、印度合成化学品公司 国家 产能（Kt/a） 中国 41 法国 51 德国 35 美国 50 日本 89 韩国 36 备注：兰州石化软丁腈橡胶生产技术引进日本瑞翁技术，吉林化学引进日本JSR公司技术。 丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。

51 氟橡胶-FKM 国家 产能（Kt/a） 中国 0.75 美国 5.5 德国 1.0 日本 2.8 荷兰 2.4 意大利 2.0 基本知识
橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 氟橡胶-FKM 混炼 氟橡胶 混炼胶 胶管 密封件 油封 补强填充剂 其他助剂 四氟乙烯 HF 乙炔 一氯二氟甲烷 二氟乙烷 偏氟乙烯 裂解 全氟丙烯 聚合 氟橡胶主要生产国产能 国家 产能（Kt/a） 中国 0.75 美国 5.5 德国 1.0 日本 2.8 荷兰 2.4 意大利 2.0 国内：上海三爱富、四川晨光 国外：美国Dyneon LLC 、美国杜邦、 日本大金、日本旭硝子、日本JSR、日本信越、意大利Montefluos S.P.A公司 备注：氟橡胶主要用于制造耐高温（200~250℃），耐油橡胶制品。

52 硅橡胶-VMQ 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 氯硅烷 混炼胶 薄膜 密封条 绝缘带 混炼 氯甲烷 硅粒
补强填充剂 其他助剂 硅橡胶 水解法 醇解法 备注： 全球五大有机硅单体生产商（ Dow Corning 、迈图，Wacker ，中国蓝星和日本信越）的产能已占全球产能的 80%左右，处于垄断地位。 德国瓦克公司和美国道康宁公司联合投资的有机硅单体已于2006年开始在张家港建设，计划总生产规模为40万吨／年。 国内：吉林化学工业公司、上海树脂厂 国外：美国通用电气、美国Wacker公司、美国道康宁、日本信越、日本东芝有机硅公司、日本合成橡胶公司、德国GE拜耳硅橡胶公司

53 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶应用

54 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
橡胶制品是汽车重要配件，主要包括轮胎，减震 产品，密封产品，软管，防尘罩，皮带等。使用的橡 胶材料品种多达几十种。 橡胶在某款车型上的使用种类及比例图 防尘罩 进气软管 O型圈 奇瑞公司两款车型各系统使用橡胶重量 密封条 水管 衬套 油管 轮胎

55 汽车 橡胶在汽车上的应用 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 变速箱 变速箱油封、O型圈、防尘罩 底盘 传动系
传动轴护套、换挡拉线防尘罩、换挡护套、缓冲块 行驶系 稳定杆衬套、减震器防尘罩、橡胶弹簧，球头销防尘罩 转向系 转向机油封、转向机横拉杆防尘罩、动力转向胶管、橡胶衬套 制动系 制动软管、真空管、真空助力器皮膜、真空助力器防尘罩 发动机 冷却系 冷却水管 供给系 燃油管、燃油蒸汽管、密封圈 进排气 涡轮增压器胶管、进气软管、排气管吊耳、空滤O型圈、橡胶接头 车身内外饰 密封条、车身堵盖，软垫，杯垫，安全气囊 电器 线速护套、空调软管、车灯密封条、雨刮胶条，线束端子软垫

56 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶在汽车底盘上的应用—行使系统

57 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
车轮系统 气压监测系统 橡胶垫圈 EPDM Q/SQR CMR.EPDM510A15B24C12F13 -40～125℃ Q/SQR CMR.EPDM510A16B24C12F13 -40～150℃ 螺旋弹簧 减震器上堵盖 Q/SQR CMR.EPDM510B24C12F13 -40～100℃ NR Q/SQR CMR.NR510B13C12F13 -40～70℃ CR Q/SQR CMR.CR510C12F13 PVC / 螺旋护套 TPU 弹簧上下软垫 Q/SQR CMR.NR510B13C12F13（压变按max30） Q/SQR CMR.NR510A14B13C12F13（压变按max30） 钢板弹簧 橡胶衬套 扭杆弹簧 防尘罩 Q/SQR CMR.CR510C12E014F13G21Z(Z耐润滑油） 衬套

58 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
减震器 防尘罩 TPO / -40～100℃ TPV Q/SQR CMR.TPVD40EA14G21F13 Q/SQR CMR.TPVD40A15EA14G21F13 -40～125℃ NR Q/SQR CMR.NR710C12F13G21 -40～70℃ Q/SQR CMR.NR710A14C12F13G21 减振垫/隔振块 Q/SQR CMR.NR510B13C12F13（压变按max30） Q/SQR CMR.NR510A14B13C12F13（压变按max30） PUR 缓冲块 PUR(MDI) Q/SQR PUR(NDI) Q/SQR 橡胶衬套 减震器内O型圈 NBR ACM -40～150℃ 稳定杆 推力杆 调节杆等 球头销防尘罩 CR Q/SQR CMR.CR510C12E014F13G21Z(Z耐润滑油） 车架系统

59 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶在汽车底盘上的应用—传动系统

60 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
左右等速节 传动轴总成 内端防尘罩 CR Q/SQR CMR.CR510C12F13G21Z(Z耐润滑油） -40～100℃ Q/SQR CMR.CR510C12F13G21Z(Z耐润滑油耐热等级125℃） -40～125℃ TPC Q/SQR CMR.TPCD45C12E015G21F13Z(Z耐润滑油） Q/SQR CMR.TPCD45A15C12E015G21F13Z(Z耐润滑油） 外端防尘罩 阻尼块 NR Q/SQR CMR.NR510B13C12F13（压变max30） -40～70℃ Q/SQR CMR.NR510A14B13C12F13（压变max30） 中间轴 防尘罩/油封 阻尼快 换档拉线 防尘罩 EPDM Q/SQR CMR.EPDM510C12F13G21 Q/SQR CMR.EPDM510A15C12F13G21 挡垫 Q/SQR CMR.EPDM510C12F13 Q/SQR CMR.EPDM510A15C12F13

61 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
换档机构 换档底座 软垫 EPDM Q/SQR CMR.EPDM510C12F13 -40～100℃ NR Q/SQR CMR.NR510B13C12F13（Z压缩永久变形30） -40～70℃ 滑块 TPC Q/SQR -40～120℃ 换档手柄 TPV Q/SQR CMR.TPVA75C12F13S1S2S3R1H1 TPS Q/SQR CMR.TPSA75C12F13S1S2S3R1H1 PVC / -40～80℃ 离合拉线 防尘罩 Q/SQR CMR.EPDM510C12F13G21 Q/SQR CMR.EPDM510A15C12F13G21 -40～125℃ CR Q/SQR CMR510C12F13G21 护管 离合主缸 主缸进油软管 Q/SQR CMR EPDM710C12EA33F13 Q/SQR CMR EPDM710A15C12EA25F13 离合主缸皮碗 Q/SQR A类 Q/SQR B类 -40～150℃ 支架 支架软垫 Q/SQR CMR.EPDM510A15B15C12F13

62 橡胶在汽车底盘上的应用—转向系统 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 转向油罐 罐盖密封圈 NBR
Q/SQR NBR710C12F12Z(Z耐ATF油） -40～100℃ Q/SQR NBR710C12F12Z(Z耐ATF油，耐热等级120℃） -40～120℃ 高压管 /回油管 /吸油管 总成 软管 CSM Q/SQR CSM710C12F13Z(Z耐ATF油） Q/SQR CSM710A15C12F13Z(Z耐ATF油） -40～125℃ Q/SQR CSM710A16C12F13Z(Z耐ATF油） -40～150℃ 软管内胶 Q/SQR NBR710A14F12Z(Z耐ATF油） Q/SQR NBR710F12Z(Z耐ATF油，耐热等级120℃） 软管外胶 CR Q/SQR CMR.CR710C12F13 Q/SQR CMR.CR710C12F13Z（Z耐热等级125℃）

63 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
转向器 带横拉 杆总成 输入轴 防护罩 (转向机 防尘罩） TPV Q/SQR CMR.TPVA85C13F13 -40～100℃ CR Q/SQR CMR.CR510C12F13G21 EPDM Q/SQR CMR.EPDM710C12F13G21 齿条 Q/SQR CMR.TPVA85A15C13F13Z(Z耐润滑油） -40～125℃ Q/SQR CMR.TPVA85A16C13F13Z(Z耐润滑油） -40～150℃ Q/SQR CMR.EPDM510A15B15C12F13G21(Z耐润滑油） Q/SQR CMR.EPDM510A16B15C12F13G21(Z耐润滑油） 转向 中间轴 护套 Q/SQR CMR.EPDM710A15C12F13G21 Q/SQR CMR.CR510C12F13G21(Z耐润滑油） Q/SQR CMR.CR710C12F13Z（Z耐润滑油，Z耐热等级125℃） 球节防尘罩 支架衬套 Q/SQR CMR.EPDM510A15B15C12F13 Q/SQR CMR.EPDM510A16B15C12F13 支架 支架软垫 NR Q/SQR CMR.NR510B13C12F13（压变按照30） Q/SQR CMR.EPDM510C12F13

64 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶在汽车底盘上的应用—转向系统

65 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
手制动 拉线总成 防尘罩 EPDM Q/SQR CMR. EPDM510C12F13G21 -40～100℃ Q/SQR CMR. EPDM510A15C12F13G21 -40～125℃ CR Q/SQR CMR.CR510C12F13G21 挡泥板 Q/SQR CMR.EPDM510C12F13 护管 PVC / -40～120℃ 操纵机构 手柄 TPV Q/SQR CMR.TPVA75C12F13S1S2S3H1 TPS 脚制动开关 橡胶垫 AU Q/SQR CMR.AU710B14C12F13 真空助力器 带制动主缸 总成 皮膜 SBR Q/SQR NBR 皮碗 Q/SQR A类 Q/SQR B类 -40～150℃ 阀体/密封件 Q/SQR CMR.EPDM 510A16B15EA26F13 Q/SQR CMR.EPDM 510C12F13 Q/SQR CMR.CR 510C12F13

66 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
制动软管总成 软管 NR Q/SQR NR710A14EA33F13 -40～100℃ CR Q/SQR CMR.CR710C12F13 EPDM Q/SQR CMR. EPDM710A14C12EA25F13 Q/SQR CMR. EPDM710A15C12EA25F13 -40～125℃ 真空管总成 橡胶软管 NBR Q/SQR CMR.NBR710F12 Q/SQR CMR.NBR710F12（Z耐热120） -40～120℃ Q/SQR CMR.CR710C12F13（Z耐热125） ECO Q/SQR CMR.ECO710F13 Q/SQR CMR.ECO710A15F13 CSM Q/SQR CMR.CSM710C12F13 Q/SQR CMR.CSM710A15C12F13 Q/SQR CMR.CSM710A16C12F13 -40～150℃ AEM Q/SQR CMR.AEM710C12F12 Q/SQR CMR.AEM710A17C12F12 -40～175℃ 制动储液罐总成 连接胶管 Q/SQR CMR. EPDM710C12EA25F13 ABS 缓冲垫 Q/SQR CMR. EPDM710B24C12F13

67 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶在汽车底盘上的应用—动总系统

68 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
悬置系统 悬置 悬置软垫 NR Q/SQR CMR.NR710B13C12F13Z（Z压变按30） -40～70℃ Q/SQR CMR.NR710A14B13C12F13Z（Z压变按30） -40～100℃ 液压悬置 Q/SQR CMR.NR710B13C12F13Z（压变按30，耐液压机液体） Q/SQR CMR.NR710A14B13C12F13Z（压变按30，耐液压机液体） 进气系统 空气滤清器 O型圈 EPDM Q/SQR CMR. EPDM710B24C12F13 Q/SQR CMR. EPDM710A15B24C12F13 -40～125℃ Q/SQR CMR. EPDM710A16B24C12F13 -40～150℃ 进气软管 软管 Q/SQR CMR. EPDM710A15C12F13 Q/SQR CMR. EPDM710A16C12F13 TPV Q/SQR CMR.TPVD40A15C12F13 Q/SQR CMR.TPVD40A16C12F13 TPC Q/SQR CMR.TPCD55A16C12G21F13 ACM/AEM Q/SQR CMR. AEM710C12F12 -35～150℃ Q/SQR CMR. AEM710A17C12F12 -35～175℃ 冷却系统 发动机水管 水管 Q/SQR CMR.EPDM710A15C12EA45EA14F13 散热器 散热器软垫 Q/SQR CMR.EPDM 510A15C12B24F13 Q/SQR CMR.EPDM 510A16C12B24F13 密封圈 Q/SQR CMR.EPDM 510A15C12B24EA45EA14F13 Q/SQR CMR.EPDM 510A16C12B24EA45EA14F13 排气系统 排气管吊耳 Q/SQR CMR. EPDM714A16C12F13 VMQ Q/SQR CMR.VMQ705C12 -40～200℃ 中冷系统 中冷软管 Q/SQR CMR. EPDM710A16C12EA45EA14F13

69 橡胶在汽车其它系统上的应用 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 线束 前舱线束护套 EPDM
Q/SQR EPDM510A16C12F13G21 -40～150℃ 门顶棚线束护套 Q/SQR EPDM510A15C12F13G21P1 -40～125℃ 内室地板线束护套 Q/SQR EPDM510C12F13G21 -40～100℃ 灯具 大灯堵盖 Q/SQR CMR. EPDM710B24C12F13 Q/SQR CMR. EPDM710A15B24C12F13 TPV Q/SQR CMR.TPVA55A15C12F13 空调 空调水管 Q/SQR CMR. EPDM710C12F13 雨刮洗涤 雨刮胶条 250 Q/SQR NR CR 控制模块 历程传感器O型圈 NBR Q/SQR CMR.NBR710C12F12 ACM Q/SQR CMR.NBR710C12F12 -40～175℃ 安全气囊 安全气囊盖板 TPC Q/SQR CMR.TPCD45C12G21F13S1S2S3R1H1 车门限位块 缓冲块 SBR/BR Q/SQR CMR. NR710B13C12F13Z（压变形按照≤30） 垫圈 Q/SQR CMR. CR710C12F13 Q/SQR CMR.NBR 710C12F13

70 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
缓冲块/橡胶垫 EPDM(不与油接触） Q/SQR CMR.EPDM710B24C12F13 -40～100℃ CR(如油接触） Q/SQR CMR.CR510C12F13 门盖缓冲块 NR Q/SQR CMR.NR510B13C12F13P1 -40～70℃ EPDM Q/SQR CMR.EPDM710B24C12F13P1 杯托垫片 Q/SQR EPDM510C12F13 TPV Q/SQR CMR.TPVA55C12F13 杯托遮物帘 TPU 密封条 Q/SQR Q/SQR CMR.TPVA55C12F13P1 挡水条 PVC Q/SQR 密封垫/堵盖、堵块 Q/SQR CMR. EPDM710B24C12F13（P1） 顶饰条 顶饰条胶条 -40～80℃ Q/SQR CMR.EPDM710B24C12F13（P1） 后背门锁 橡胶圈

71 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 每个橡胶零件都有一定的功能，当不能满足预期功能时，我们就称其失效。橡胶失效主要表现在使用过程中橡胶零件硬化、开裂、软化、变形、脆裂、断裂、磨损、褪色等。

72 橡胶失效—失效模式 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 序号 失效模式 具体说明 引起原因 1 硬化
零件硬度变大 热/臭氧/光/药品老化，抽出与溶胀，温度变化 2 软化 零件硬度变小 热老化，药品老化，抽出与溶胀，温度变化 3 裂开 零件表面皲裂；橡胶零件内部裂开 臭氧/光/热/药品老化，熔接不良 4 断裂 零件断裂 5 磨损 零件磨损 磨耗 6 体积膨胀 零件体积变大 溶胀 7 体积缩小 零件体积变小 抽出 8 污迹 零件在其接触的零件上留下印痕 9 喷霜 零件表面喷霜，喷油，喷粉等 橡胶喷霜 10 金属腐蚀 与橡接触的零件被腐蚀生锈 金属腐蚀性能差 11 污染 与橡零件接触的油漆被污染变色 油漆污染性差 12 变色 零件变色 光老化 13 粘合不良 与其它零件粘合处裂开 14 发粘 表面发粘 热老化

73 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 喷霜 各配合剂用量都有一定范围 原理 NBR配方举例 丁腈橡胶 100 氧化锌 6 硬脂酸 1 防老剂 3 白炭黑+偶联剂 55 碳酸钙 48 分散剂 4 DCP 2.5 S 0.5 增塑剂 10 加工助剂 2 颜料 适量 橡胶喷霜是由于橡胶内部配合剂（硫化剂、防老剂、促进剂、软化剂、加工助剂等）达到过饱和状态后，橡胶近表层的配合剂首先析出，再由内层向表层迁移析出，当配合剂在橡胶中降低到其饱和状态时，析出过程才告结束。使配合剂达到过饱和状态，导致橡胶喷霜的主要原因有:胶料配方设计不当，工艺操作不妥，原材料质量波动，贮存条件差，制品欠硫、制品老化等。 影响 成为功能上的问题较少，但硫化不足时容易出现，会给外观上带来不良额影响。对外装制品来讲，这将是致命的缺陷。 如果作为与油品接触的橡胶零件，喷霜往往会影响油品的性能。 测试 目前有在室内存放几个月，室外露天存放、*℃*h小时下存放，耐候性能测试器，实际使用条件模拟等试验后对外观的评价。

74 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 抽出 原理 在硫化胶中配合的软化剂、增塑剂、防老剂、加工助剂等，通过与溶剂、润滑油、燃油等的长期接触，会从橡胶体系中转移到溶剂中、从而将导致橡胶制品的损坏。橡胶制品在接触介质而的过程中一般都会伴随抽出现象。 影响 在溶胀情况下，如果抽出较少，橡胶就会达到一定的平衡，外观的溶胀只是使制品收到了一定的约束，这种情况是密封橡胶希望得到的。 但如果抽出较大，就会使橡胶制品的特性（尺寸、硬度、拉伸强度）发生变化，引起损坏，而且也影响其他材料或特性的间接因素。即：抽出物在系统的某一部分粘引起堵塞的同时，除使敏感元件的敏感度下降外，还会通过介质损伤其他材料（如塑料）或使接触介质着色、生成沉淀物。 测试 作为评价方法来讲，有一般的抽出性试验法，但采用溶胀性差和溶胀性大的两种液体同事进行浸渍试验时，可从收缩率和膨胀率两个方面进行判断。另外，对抽出成分中的固体含量成为问题的用途来讲，测定固体成分的含量也是必要的。

75 溶胀 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
原理 橡胶制品与各种液体接触时，会吸收液体进入橡胶结构内。 影响 橡胶因溶胀不仅会使尺寸、形状产生变化，而且还会使机械强度出现下降。另外，也不光是一种简单、可逆的溶胀现象，有时还会引起质的老化。如前所述（抽出），溶胀多数是伴随着抽出而出现的。在抽出量大、溶液易挥发的场合，在间断使用时因干燥、尺寸一时的收缩而极易出现问题。对市场上流通的所有的液体来讲，万能的合成橡胶或配方是不存在的。溶胀率、物性的下降除受温度、浓度、添加剂、杂质等因素的影响外，因两种以上液体的混合物具有协调的效果，所以不能以单一的液体的结果来进行推测。 测试 作为评价方法，采用实际使用的接触介质进行溶胀试验是准确、可靠的。

76 污染 当橡胶中配合有污染性的硫化促进剂、防老剂、软化剂等药品时，因这些药品迁移到相邻的接触物上并发生反应，就会使其产生变色。
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 污染 当橡胶中配合有污染性的硫化促进剂、防老剂、软化剂等药品时，因这些药品迁移到相邻的接触物上并发生反应，就会使其产生变色。 对防老剂来讲，污染性的比非污染性的效果要好，成本也比较低廉。另外，作为耐臭氧的防老剂，因没有非污染性的品种，所以若无特殊的规定或要求的话，现使用的仍是污染性的品种。在称之为非污染性的硫化促进剂、防老剂中也含有一定的微污染性的物质。因此对特别严格的用途要分别进行选择和使用。作为特殊情况来讲，有时因化学反应也会表现出污染性，这点必须引起足够注意。例如：认为本来是非污染的硫化胶中的硫磺与PVC 中的稳定剂（硬脂酸铅）反应后，便会使PVC变黑。 目前在汽车上主要表现为与橡胶接触的油漆变色，与橡胶接触的PVC零件变色等。 目前的评价方法，主要是通过橡胶与接触的材料，在*℃*h后，观察接触材料的污染情况。

77 污迹 在用橡胶制品摩擦其它物体的场合，橡胶中的颜料（主要是炭黑）便会附着在物体上留下痕迹，产生污染。
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 污迹 原理 在用橡胶制品摩擦其它物体的场合，橡胶中的颜料（主要是炭黑）便会附着在物体上留下痕迹，产生污染。 从广义上来讲，可包括在橡胶的污染部分，但这只是在摩擦的场合讲颜色附着在对象物体上的，并不是像因内部的渗透那样而引起的污染。这一现象在高填充炭黑的情况下容易出现。由于炭黑作为补强剂是最佳填料，所以无特殊规定的话，制品厂应选择最适宜的配合量进行配合。 测试 作为评价方法，可采用白纸或布擦橡胶制品，并以目视的形式来判断其污染性程度。或 通过路试来评价。 预防 1.调整配方。调整给配合剂的用量。 2.橡胶表面涂层。

78 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 臭氧皲裂 原理 大部分橡胶分子中含有双键，双键很容易和臭氧发生反应，导致橡胶硬化，失去弹性，进而在表面产生裂口。臭氧龟裂中应力的存在是必要的，龟裂增长的特征是其方向与应力成90度角。 橡胶分子的主链中含有双键的橡胶其本身的耐臭氧性就比较差。对采用配合技术来改善耐臭氧性的方法来讲，大致有通过配合臭氧性防老剂和聚合物共混得两种形式。但前者存在的两个缺点是：（1）因防老剂的迁移而容易产生污染（2）因接触介质（抽出）或因热（挥发、自然耗损等）而失效。因此，对于要求比较严格的用途，目前正在采用的是聚合物共混（EPDM，PVC等）的方法。另外，也可采取层压耐臭氧性良好的合成橡胶，并同时进行涂敷方法来予以改善。 测试 作为评价方法，一般是在臭氧浓度50-80ppmm中，40摄氏度，70h，拉伸20%的条件下进行曝露试验的。

79 光老化 用日光、紫外线等辐射光很容易和橡胶双键、配合剂等发生反应，从而引起橡胶老化表面的老化现象（变色、硬化、产生皲裂）
基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 光老化 原理 用日光、紫外线等辐射光很容易和橡胶双键、配合剂等发生反应，从而引起橡胶老化表面的老化现象（变色、硬化、产生皲裂） 当橡胶制品收到光的辐射时极易引起老化、特别配合炭黑的橡胶制品这一现象更为明显。橡胶因光而引起的老化现象是表面硬化、产生龟甲状的裂纹，而且摩擦系数也下降。就光老化而言，当防老剂不能够起到作用时，最有效的办法是炭黑的配合。但对无炭黑的胶料来讲，可采用多量配合包覆力大的颜料（钛白粉）来进行解决。 测试 作为评价方法，可采用日光暴露试验或天候老化仪进行测试。作为评价方法，可采用日光暴露试验或天候老化仪进行测试。

80 蠕变 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
原理 在橡胶制品上有一定的负荷时，初期出现的只是可逆的弹性变形，但随着时间推移而橡胶分子间便产生剪切、进行着不可逆的附加的变形。像这样的粘性的变形称之为蠕变，因蠕变而产生的变形在出去负荷后仍留有永久变形。当超过用途允许的蠕变的界限时便将会导致问题的产生。 蠕变通过选择适宜的生胶、配方、制造条件等是可以得到控制的，只是达到某一程度时才能突现出来，但要想完全消除职业现象是不可能的，因此在设计上是必须预选考虑的项目。橡胶制品受一定的变形时的应力是以同样的理由随着时间的推移而减少。这一现象称之为应力的松弛，但在内容上与蠕变是同样的性质。一般来讲，蠕变的变形量较大，具有随着温度的升高而增大的倾向。因蠕变而出现问题的典型实例是胶带类制品的打滑。 测试 作为评价方法来讲，有采用定负荷压缩永久变形、永久伸长，定负荷拉伸等方法来进行测定的。

81 粘合不良 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 因粘合部位的粘合强度不足而出现的脱开或剥离的现象。
原理 因粘合部位的粘合强度不足而出现的脱开或剥离的现象。 测试 采用粘合的结合部位瞬间的粘合力比较大，但长期受到符合的作用时以小的外力也会引起剥离。对静态的外力来讲，尽管在具有较高粘合力的场合，有时也会因动态的外力而使粘合层出现简易的疲劳破坏。一般粘合强度对温度的依赖性比较大，因此必须以包括使用条件在内的温度条件来进行评价试验，另外，对粘合剂层的耐热老化性、耐游行、耐溶剂性、耐药品性等与橡胶制品本身同样地进行考虑是必要的。其次，被粘合体的部分成分迁移到粘合界面是也会使粘合强度降低。由于上述原因，所以有必要对制品进行实际使用条件下的破坏性试验。

82 金属腐蚀 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析
原理 是因生胶、胶料中的不纯物及随着硫化反应和硫化胶的老化生成的附产物（酸性物质）引起的。 在金属表面诱发锈迹，从发白或发黑的状态想凹凸不平的状态进行腐蚀。在使用油封的场合将引起油的渗透成泄漏。这与橡胶制品的吸潮性也有关系。除橡胶制品直接腐蚀的因素外，也有因催化作用而促进其他接触介质产生腐蚀的现象。 测试 作为评价方法，可采用在在高温高湿的环境下，使试样压着实际接触的金属上来判断其腐蚀的程度。这对控制某一橡胶材料的腐蚀性的大小是非常使用的。

83 热老化 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶制品的热老化是因在热氧老化的同时，引起热分解而引起的。
原理 橡胶制品的热老化是因在热氧老化的同时，引起热分解而引起的。 一般来讲，橡胶因热而表现出的是硬化现象，强度和伸长率将会降低。但NR、IR、IIR等表现的是软化现象，多数情况是表面发粘或出现黏着。橡胶制品的耐热性大致是由生胶的种类决定的。但适宜的配合也会带来一定的影响。由于橡胶在干热和湿热的条件下有很大的差别，所以分别进行检验是必要的。另外，促进热老化的金属或药品也会存在。即使耐热老化性良好的橡胶，在高温环境下也会因对温度的依赖性而机械强度急剧下降，有时比耐热老化性差的橡胶寿命还短。 测试 作为评价方法来讲，主要是高温下放置一段时间后对橡胶性能进行评价

84 磨损 基本知识 橡胶性能 配方与加工 厂家与资源 汽车上应用 失效分析 橡胶零件由于和其他零件摩擦产生磨损。
原理 橡胶零件由于和其他零件摩擦产生磨损。 橡胶本身是耐磨性能优良的材料，轮胎等显示出的特点就是极好的例子。可是生胶的种类、胶料配方、制造条件等因素的影响，不仅存在有耐磨性不稳定的问题，而且与实际使用的磨耗相应的评价试验也并未完全的确定下来。 目前来讲，在重视通过实际运行而积累经验的同时，正在进行的是部分市售的耐磨耗试验机的改进，以及分别根据用途对耐磨耗试验机的独自开发。另外，橡胶里因相互间的摩擦而引起的磨耗比较大，因此为提高耐磨性综合进行考虑是必要的。 测试 耐磨性能试验

85 总结： 橡胶：有极好弹性，能够被硫化改性的高分子弹性体。 橡胶特点：高弹性，高模量；硬度低，多向形变。 橡胶配方：硫化橡胶由生胶，填充补强体系，硫化体系，促进体系等组成，各体系的变动，都可俄能影响到硫化橡胶的各种性能。 橡胶加工：橡胶零件主要经过开炼，密炼，模压（挤出），硫化等工艺。 厂家资源：NR橡胶主要由三叶树获得，其他合成橡胶由石油和成。 汽车应用：橡胶主要应用在汽车轮胎，减震产品，密封产品，软管，防尘罩，皮带等。 失效分析：橡胶主要的失效模式有硬化，开裂，热老化，油漆污染等。

86 The End & Thank You！