内部教育训练资料O型圈.docx

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内部教育训练资料O型圈

内部教育训练资料

第一单元橡胶材质简介

一、橡胶基本知识

（一）、橡胶有关简介

橡胶工业在国民经济中占有极其重要的地位。

首先，从材料学的观点来说，材料大致可以分为二类：

一类是结构材料：

主要使用它的强度、弹性等力学性能。

二类是功能材料：

主要使用它的声、光、电磁、热等功能。

由于橡胶具有独特的高弹性能，优异的疲劳性能，极好的电绝缘性能和耐磨性等。

被广泛用于制造轮胎、减震制品、密封制品、化工防腐材料和电缆绝缘材料。

此外，它又可制成声学橡胶、磁性运输带、特种电热片等，因此，无论在国防工业、交通运输、机械制造方面，还是在农业、医学卫生、日常生活方面，橡胶都有着极其广泛的用途。

据统计：

一架飞机需橡胶零件2000多件，耗胶560公斤。

一辆四吨解放牌载重汽车需用橡胶制品178件，耗胶183公斤。

一台轧钢机需用橡胶1800公斤。

一艘万吨轮船则耗胶1万多公斤。

（二）、橡胶制品的分类

  1.轮胎2.胶带（运输胶带、传动胶带）3.胶管4.胶鞋5.橡胶工业制品

（三）、橡胶制品生产的基本工艺过程

橡胶制品生产的基本工艺包括塑炼、混炼、压炼、压出、成型、硫化六个基本工序。

1.塑炼：

使生胶弹性减小，可塑性提高。

2.混炼：

为了提高橡胶的物理性能、机械性能，使加工中用的硫化剂、促进剂、补强剂、填充剂、活性剂、防老剂、软化剂、着色剂等各类化学剂均匀得分散于胶料中。

3.压延、压出、成型：

即将混炼胶通过专门的设备制成各种未各种未硫化的橡胶半成品。

4.硫化：

指在一定温度、压力下，经过一定的时间，使橡胶与硫化剂发生化学反应，从而制出弹性能好、强度高的橡胶制品。

5．塑炼  混炼  压出  抽出  存放  成型  毛边  品修  二烤  品检  包装

（四）、橡胶的种类

丁苯橡胶SBR  

异戊橡胶IR    

顺丁橡胶BR

氯丁橡胶CR    

氢化丁腈橡胶  HNBR

通用合成橡胶    

乙丙橡胶EP    

丁基橡胶IIR

丁腈橡胶NBR  

氟橡胶VT、FKM

氟硅橡胶  FSIL  

硅橡胶SIL

聚硫橡胶T      

特种合成橡胶    

氯醇橡胶      

丙稀酸酯橡胶

聚氨酯橡胶      

聚乙烯橡胶Hypalon

五）、橡胶的定义

橡胶是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子聚合物。

橡胶的独特加工工艺就是通过“硫化”将线型分子链交联成三维网状结构之高分子量聚合物。

橡胶在室温下也就是自然温度下有较好的弹性，在50度到100度之间即开始软化，产生很大的塑性变形，这时易于将配合剂混入，制成混炼胶。

这种混炼胶在高温状态下，经过一段时间（2—4min）橡胶分子之间即发生化学结合（交联），从而完成丧失塑性产生弹性成为有价值的橡胶制品。

耐磨、耐热、耐寒、耐油、耐化学药品、耐弯曲变形、抗拉伸、抗压缩变形、耐侯、耐水、电绝缘性、气密性等。

（六）、橡胶类型及主要特性

表1-2-2生胶结构分类、特性用途及硫化交联方法

分类      橡胶名称      主要特性      基本用途      主要硫化交联方法

系统      

异戊二烯类  （甲基丁二烯）  天然橡胶（NR）  具有典型的橡胶弹性，并有良好的耐磨性等机械性能  轮胎、胶鞋、胶管、胶带、空气弹簧等  硫磺

          异戊橡胶（IR）  具有天然橡胶相近似的性能，质量稳定，纯净      用于代替NR或并用，胶鞋、胶丝、食品卫生及医疗制品      硫磺

丁二烯类  丁二烯橡胶（BR）  弹性、耐磨性及耐寒性比NR好    轮胎胎面及胎侧等，多为并用。

鞋、减震品、磨采胶辊、胶带、胶管及工业制品，塑料改性      硫磺

丁笨橡胶（SBR）  耐磨及耐老化性能优于NR  轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、文体用品、胶板、蓄电池壳、胶带等  硫磺

丁腈橡胶（NBR）  耐油性、耐磨性、耐老化好  油封、衬垫、耐油胶管、输送带、印刷胶辊、纺织皮辊等耐油工业制品  硫磺

有机物硫化

氯丁二烯类  氯丁橡胶（CR）  耐候性、耐臭氧性、耐热性及耐化学药品性均好  轮胎内衬层、电线、电缆、输送带、减震橡胶、窗户密封条、胶粘剂、胶布、涂料  金属氧化物

硫磺

烯烃系统  异丁烯类  丁基橡胶（IIR）  耐候性、耐臭氧性、耐气透性好，并可耐极性溶剂  轮胎内胎、内衬层、硫化胶囊层面防水卷材，电线电缆、蒸汽胶管、耐热输送带、药品瓶塞、密封剂等  硫磺

乙烯、丙烯类  乙丙橡胶（EPM、EPDM）  耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐电性能好      轮胎胎侧，多为并用。

电线电缆、汽车玻璃除水条、窗户密封条、蒸汽胶管、输送带、塑料改性等  过氧化物（EPM）硫磺（EPDM）

聚乙烯氯磺化类  氯磺化聚乙烯（CSM）  耐老化性、耐臭氧性、耐候性、耐化学药品及耐磨性好  防老化涂层，耐候性耐腐蚀性涂料、衬里、室外胶布，耐腐蚀性密封条，耐热耐腐蚀性胶辊等    金属氧化物

乙烯-乙酸乙烯类  乙烯醋酸乙烯橡胶（EVA）  耐热老化性、耐候性、耐臭氧耐水蒸汽性好  胶鞋、压感胶粘剂、弹性塑料成型材    金属氧化物

多硫化物类  聚硫橡胶（T）  有高度耐油性，耐臭氧性、耐电性亦好  要求高度耐油的胶管、密封件、胶辊密封剂、涂层、胶粘剂、型材等  金属氧化物

氨基甲酸酯类  聚氨酯橡胶（U）聚酯型（AU）

矛醚型（EU）  刚性大，机械强度特别好  工业胶辊、高温密封件，联轴器及耐要高强度的工业制品，实心胎等  异氰酸酯  过氧化物  硫磺

丙烯酸酯类  丙烯酯橡胶（ACM、ANM）  高温状态下耐油性好，并耐老化  汽车上用的密封件，主要是油封、皮碗、O型圈等  胺类

有机硅化合物  硅橡胶（Q）有高度耐热性及耐寒性，并且也有一定耐油性  皮碗、衬垫、油封、工业胶辊、减震橡胶等耐热耐寒方面用工业制品，电绝缘及医疗用品，人体制品，密封剂及热熔胶、保鲜袋等  过氧化物

含氟化合物类  氟橡胶（F）  具有最好的耐热性、耐油性及耐化学药品性  导弹、飞机、汽车等用密封件，化工厂耐腐蚀皮碗、衬垫、薄膜，油箱衬层、胶管及泵用零件等  双酚

胺类

备注：

公司目前使用的橡胶有：

NBR丁腈橡胶；EPDM乙丙橡胶；CR氯丁橡胶；SBR丁苯橡胶；NR天然橡胶；IIR丁基橡胶；AR丙烯酸脂橡胶AR（ACM、AEM）；FKM、FPM、VT氟橡胶；SILICONE硅橡胶；XNBR羧化丁腈橡胶；  HNBR氢化丁腈橡胶；SIL氟硅橡胶

（七）、橡胶密封件制品概述

橡胶密封件制品一般用于防止流体介质从机械或仪表中泄漏出来，也防止外界灰尘、泥沙以及空气（对真空系统而言）进入密封机构内部，其主要特点是量大面广。

除工业部门外，家用电器，如家用冰箱、洗衣机和电视机等，也大量使用橡胶密封件制品。

橡胶密封件的使用条件复杂，要承受各种工作条件下的高温、高压和各种密封介质的侵蚀，并要求有良好的耐侯性、耐磨性、及高弹性、减震性及密封的稳定性等。

分类如下

  静态密封用---O型圈、垫圈、门窗密封胶条、防尘罩、垫片等。

  往复运动用：

O型圈、各种断面密封圈、胶碗、胶圈、隔膜等

  动态密封用---  旋转运动用：

油封、气封、O型圈等

  螺旋运动用：

O型圈、各种断面密封圈、密封垫圈等

  高真空用  ---O型圈、隔膜、垫圈、垫片等。

（八）、公司产品类型

O-ring（O型环）、背托环（Back-upring）、油封、垫圈（Packing）、橡胶件客户定制品、橡胶夹铁件客户定制品、塑料件客户定制品。

第二单元  材质专业名词

一、一般橡胶配方的成分大略分为：

1.  弹性体（Elastomer）：

习惯上称生橡胶、生胶。

此为橡胶配合料中的主成分，是主体材料，决定橡胶的使用性能、工艺性能和产品成本、寿命的主要因素。

如：

N1052、E535（油漆胶）、WRT、SBR1500、NR3#  ……

2．填充剂（Filler）：

包括补强填充剂与非补强填充剂。

可补强OR改变橡胶制品的物理性质，降低成本。

如：

N550、N774、N990、CLAY……

3．软化剂（Softener/Plasticizer）：

通常软化剂为物理增塑剂。

（增塑剂包括物理增塑剂—软化剂、化学增塑剂、塑解剂），有助于混合，改善加工性，增加弹性，产生吸粘力（如：

DOP、DOA、DOS、P600）。

4．硫化剂（Curatives/Vulcanizingagents）：

此为硫化过程所需之原料，能使橡胶混合料发生化学的交联反应，使橡胶成为网状结构，表现其因有特性，达到和满足使用要求（SUL、ZNO、DCP）。

5．加工助剂（ProcessingAids）：

有助于混合时OR成型之加工性，如脱模难易，流动性等，（如：

WB-212、WB-42•••）。

6．促进剂（Accelerators）：

有助于提高硫化剂对胶料交联（硫化）速度以及交联程度藉以改变硫化橡胶的物理性能（如：

TT、C2•••）

7．促进剂活化剂（Activators）：

用于激活促进剂使其作用更为有效，以增加硫化速率（如：

ZNO、MGO硬脂酸•••）。

8.老化防止剂（Antioxidants/antiozonants）：

具有迟缓橡胶变坏的功能（如RD、3C…）

9．其它：

着色剂（色粉Colors/Pigments）：

如土朱、元蓝…

发泡剂（vesicant），延迟剂（Retarders）（PVI），防霉剂（…

二、工艺专用名词橡胶技术网

1.塑炼（plasticization）：

目的是降低生胶的弹性增加其塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、压延、压出、成型和硫化等各工艺加工过程的要求，便于成型加工。

塑炼促进剂又叫塑解剂（peptizingagent）：

塑炼加入塑解剂可节约电力、动力。

2.混炼（mixing）：

将各种配合剂混入生胶，制成质量均匀的混炼胶的过程。

3.压延（calendaring）：

通过压延和旋转辊筒对胶料的作用制成具有一定断面形状的胶片，或实现  在织物上覆盖胶层的工艺过程。

4.压出（挤出）（extrusion）：

通过螺杆的旋转，使胶料不断向前推进，并借助于口型，可压出各种所需要形状的半成品。

压出：

temperature：

℃      机筒      机头      口型      其它

NR      50-60      80-85      90-95    

SBR      50-70      70-80      100-105      

CR      50-60      60-70      80-90      

NBR      50-60      70-80      70-95      螺杆50-60

IIR      80      80-85      90-120      30-40

EPDM      60-70      80-130      90-140      

5、粘着（adhesion）

6、成型（prototype）

7、硫化（presscure/Postcure）

三、各橡胶之商品名或通用名

1.  phr：

Partsperhundredofrubber以百份橡胶中所含份数计。

2.  NR：

Naturalrubber天然橡胶

'B%J-s3G4u7l（}.  SBR:

Styrene–ButadieneRubber苯乙烯丁二烯橡胶（丁苯橡胶）

NBR:

Nitrile/Bune  N/Butadiene–acrylonitrileRubber丙烯腈丁二烯橡胶（丁腈橡胶，耐油胶）

CR:

ChloropreneRubber/Neoprene氯丁二烯橡胶，氯丁橡胶

EP:

EthylenePropyleneRubber乙烯丙烯二元乙丙橡胶

EPDM:

EthylenePropyleneDieneTerpolymer乙烯及丙烯为主而含少量二烯系物的三元聚合体，三元乙丙橡胶

SIL:

SiliconeElastomers/MQ硅氧橡胶/硅胶硅利光橡胶

FKM:

FluorocarbonRubber,Fluoro-elastomer  氟碳橡胶/VTvicton

FSIL:

FluorinatedSilicone氟化硅利光橡胶，氟硅橡胶

ECO:

EpichlorohydrinRubber环氧氯丙烷橡胶/氯醚橡胶

ACM:

PolyzcrylicRubber/ACRYL聚丙烯酸酯橡胶

CSM:

Chloro-Sulphonyl  Polyethylene/Hypalon氯磺化聚乙烯

IIR:

ButylRubber丁基橡胶

T:

PolysulfidePolymers聚硫橡胶

IR:

PolyisopreneRubber聚异戊二烯橡胶

HNBR:

HydrogenatedNitrileRubber,SaturatedNitrilerubber,SaturatedNBR氢化丁腈橡胶

XNBR:

Carboxylatedacrylonitrilebutadienerubber;Carboxylatednitrilerubber羧基（化）丁腈橡胶

四、常用橡胶性能专业术语

1.  PHYSICAL  PROPERTY物理性能

2.  SPECIFICATION&CALL-OUT材料规范

3.  SpecificGravity  比重

4.  Tensilestrength  拉伸强度

5.  Elongation    伸长率

6.  CompressionSet  压缩永久变形

7.  HeatAged      老化

8.  OzoneResistance  耐臭氧

9.  WaterResistance  耐水

10.  FluidResistance  耐试剂

11.  Low-temperaturenonbrittle低温脆点

第三单元混炼胶料有效存放与合理使用

标题      原材料存放期限管理规范      编号      MW-0003      页数      

制定部门      材技课      制定日期      97年11月03日    版本    A7

1、  目的：

订定公司内各种原材料、半成品及辅助材料存放期限标准，确保产品品质。

2、  范围：

适用于各种原材料、半成品、成品及辅助材料管制。

3、  作业内容：

3.1  原物料存放场所标准情况规定：

各原物料应存放在常温、通风、干燥、清洁的仓库中，且应避免包装破损及杂物混入。

特殊原物料的储存还需视物料本身性质或产品说明书要求来保存。

3.2  原材料、成品及辅助材料保证期限规定如下：

品名      内容      保存期限

成品      各种O-RING、油封产品（指油压成型后产品）      36月

原材料      生胶、炭黑、软化油、药品等所有原材料      12月

辅助材料      包装薄膜、打包带、标签、透明胶带等      12月

辅助材料      纸箱      6月

  3.3  黑烟胶存放规定如下：

品名      内容      保存期限

黑烟胶      NBR（丁晴橡胶）、EP（乙丙橡胶）、SBR（丁苯橡胶）、IIR（丁基橡胶）      24月

4q%~.m）I（b*k（S6A1}2k橡胶网为广大从事橡胶行业的朋友提供交流学习交易的平台。

      CR（氯丁橡胶）、AR（聚丙烯酸酯橡胶）、NR（天然橡胶）      3月

3.4  加促片胶存放期限规定如下：

材质      生产配方      保存期限

SIL      SIL胶      1年

NBR      NBR60（含）-NBR70（如：

N6005、N6008、N6014、N6501A、N6503B等）

  G%V-T6c2P5D$UNBR70（含）-NBR80（如：

N7001C、N7005、N7006A、N7003C、N7200、N7301、N7507等）；NBR80（含）-NBR90（如：

N8004、N8006、N8016等）；NBR90（含）以上（如：

N9004、N9005、N9016等）      30天

VT及其他      V7001、V7001Q、V7008等所有VT配方及所有的过氧化物      

SBR及其它      如：

G4001、G5001、G6001、G7505、G8003、IIR胶      

NBR      NBR60以下（如N4001A、N5011、N5014、N5501、N5016等）      21天

NBR      特殊N6006A-1、N7035B、N7506      14天

EP      EP60（含）以上配方（如E6001A、E6005、E7001、E7007、E7501、E8003等）      

EP；CR；AR；NR      EP60以下（如E4004、E5011、E5501、E5010A等）；所有CR配方（如C5009C、C6014、C6015、C7004等）；所有AR配方（如A7002、A8005、A5001等）

所有NR配方（如R4004、R6016等）      

XNBR      如XN9001、XN7001      4天

  3.5所有回头料及重翻胶料有限期限为3.4规定期限的2/3。

  3.6原物料保管部门应按上述规定进行定期查核，对逾期原物料应以联络单方式提出，经品保部门重新检验、材技物性测试合格，再由工程部经理签核后重新确定其新的有效期限方可使用，一般重新测试合格之原料有效期限为原有效期限1/5。

3.7对过期黑烟胶和片胶,小样抽验合格,物性测试合格,现场能正常生产,由工程部经理签核后三天内使用完。

3.8以上若检验不合格则按不合格品进行作业。

二、有关以上ＳＯＰ详解

（一）、原理

１、混炼完的橡胶为防止橡胶粘着，在表面散布滑石粉，或将橡胶浸入有滑石粉分散的水槽中冷却，捞上后，橡胶干燥，滑石粉附着表面，防止橡胶相粘。

我们公司是让胶料通过防粘剂的水溶液，后经过凉料机（用风扇吹）进行冷却。

经出片（或造粒）的胶料，其下片温度仍达80-90℃。

橡胶是热的不良导体，在这样的温度下存放，导致焦烧，因此必须经过强制冷却。

２、冷却后的橡胶必须经过停放熟成，以便达到以下目的：

（１）、使胶料恢复疲劳，松弛混炼时所受的机械应力；

（２）、减少胶料收缩；

（３）、使配合剂在停放过程中继续扩散，以促进均匀分散；

（４）、使橡胶与碳黑之间进一步生成结合橡胶，提高补强效果。

３、胶料停放熟成时保管要项

（１）、混炼胶料按照试样要求厚度下片，下片后必须熟成，存放于橡胶仓库，放置在平整、洁净、干燥的金属板上冷却至室温（高效率的管理方法是将炼成的橡胶堆积于台车，以便自由移动），，然后在23+/-2℃条件下，停放22-24小时，并防止吸潮。

胶料需要返炼时，应按返炼的辊距、辊温和返炼时间的要求进行。

（２）、存放时混炼胶应妥善管理，否则也可能出现质量问题，如轻度焦烧等。

胶料在储存期间，必须控制温度和缩短储存时间，以避免焦烧。

发收胶料，应登记入帐，按照先后次序使用。

对容易发生焦烧或库存性能不稳定的胶料要区别对待，不仅要单独存放，经常翻倒，以便及时散发内部余热，而且要尽快使用。

对易焦烧的胶料每隔2-3天翻动一次，对一般胶料每隔6-7天翻动一次。

对返回的胶料，尤其是边角料，要分开保管，不得与原胶片互混。

在计划安排上，应做到准确，减少积压，缩短周期时间。

夏季气温较高，尤其要注意管理。

常用降温保管办法有：

用隔离剂、冷却水制冷循环；建立地下胶库或空调胶库储存胶料；也可用水幕胶库，即胶库四壁设有喷水管，水喷到麻袋片上，以降温。

总之，储存时应注意如下几点：

ａ、胶库保持通风，胶料不受阳光直接照射，室内温度宜低些，注意夏季降温；

ｂ、胶料堆放不宜过高，并定时翻动，以利散发内部热量；

ｃ、存放时间不宜过长。

（二）、硫化曲线

1、混炼好的橡胶由于硫化剂、促进剂都已经加入。

所以在混炼过程中和胶料存放的过程中，胶料有部分自硫化现象。

众所周知，橡胶硫化的条件是“温度，时间，压力”。

也就是说，在一定的压力和温度下，橡胶需要一定的时间可以硫化完毕。

在混炼过程中，压力为空气压力，温度为胶料混炼时摩擦生热，时间为混炼时间。

如果温度超过一定极限（我们的SOP规定），或混炼时间超过，都会导致橡胶在捏合机里或滚轮上直接加硫完毕而焦烧老化。

2、存放时的原理与打料过程是一样的。

在存放时，在空气的压力下和存放温度下，如果时间足够长，胶料一样发生自硫，导致焦烧死料。

3、硫化曲线中体现的TS2就是焦烧时间（见硫化曲线）。

所谓的焦烧时间就是橡胶从固态变为粘流态，在模具中流动的时间。

为什么高硬度的橡胶流动性为什么差呢？

这就因为高硬度的胶料填充量大，在混炼时，摩擦剧烈，生热高，橡胶部分硫化，焦烧时间变短，门尼粘度高。

在模具中的流动时间也九短，故高硬度的胶料一定要低温长秒生产。

以保证橡胶变成粘流态时能充满整个模具。

并且硬度高的配方由于不能填充较多软化油，导致混炼胶的ML很高，流动性差。

而低硬度的配方，为了达到其硬度要求，所以必须填充很多的软化油，软化油是降低ML的最有效的橡胶成分。

同时它也会迟缓硫化。

所以低硬度的硫化时间比较长，而且流动性有时会太好。

流动性和焦烧时间与加硫状况的关系。

（1）、对于低硬度，流动性越好，合模时，气体越难排出，导致产品越容易产生气泡。

所以低硬度的胶料最好熟成几天后生产，对于硫化检验，必须控制ML的下限。

打料时升温较慢，需要足够的时间到足够的温度，这样的胶料ML才不会太低，TS2才不会太长。

对于配方需要选择高ML的生胶作为主胶，才能解决气泡。

对于混料或制造，胶料需要熟成，但不是存放越久越好。

因为低硬度填充油很多，存放过久，特别是存放在高温的地方（如制造的机台旁）由于油的挥发，橡胶的自硫，导致硬度上升，过高。

（2）、对于高硬度，其流动性差，焦烧时间短，很难充满整个模具。

导致死料、死毛边、缺料。

所以高硬度的胶料是存放熟成时间短，一般根据每个配方的经验，至少8小时，但不要超过几天。

否则容易死料。

硫化检验需要管控高硬度的ML的上限和TS2的下限。

对于高ML，低TS2，容易导致制造生产时死料、死毛边、缺料。

而且由于条料生产时，胶料流动的回复应力太大，还有可能导致尺寸变小。

对于存放较久的高硬度胶料，处理办法是少量掺到新料（合格料）中或制造用低温长秒生产。

此处特别注意，绝对不能在制造课存放高硬度的料和一些容易焦烧的料（如XNBR、AR）。

（3）、橡胶