汽车用橡胶减振材料发展
- 格式:docx
- 大小:30.50 KB
- 文档页数:7
橡胶材料的压缩变形率橡胶材料是一种特殊的材料,它具有较高的伸缩性和可塑性,特别适合用于各种密封、减震和隔音装置中。
橡胶在被压缩时,会发生变形并且能够恢复原状。
本文将深入探讨橡胶材料的压缩变形率以及其对应的应用。
一、橡胶材料的压缩变形率概述橡胶的压缩变形率是指橡胶在受到一定压力时,发生的变形与压力的比值。
即变形率 = 压缩变形/压力。
橡胶的压缩变形是由于其材料内部的微观结构发生改变所引起的。
橡胶分子链之间通过物理交联或化学交联相连,当受到外力作用时,橡胶分子链会发生拉伸或扭曲,从而实现能量的吸收和储存。
橡胶材料的压缩变形率越大,则代表其能够承受更大的压力。
二、橡胶材料的压缩变形率影响因素橡胶材料的压缩变形率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 橡胶的硬度:橡胶的硬度越小,其压缩变形率越大。
这是因为较软的橡胶可以更容易地发生形状改变,从而导致更大的压缩变形。
2. 橡胶的材料类型:不同类型的橡胶具有不同的压缩变形率。
例如,天然橡胶和合成橡胶的压缩变形率会有所不同。
3. 温度:橡胶材料的温度变化也会对其压缩变形率产生影响。
通常情况下,橡胶材料在较高温度下会变得更加柔软,从而提高了其压缩变形率。
4. 压力的大小和作用时间:较大的压力和长时间的作用会导致橡胶发生更大的压缩变形。
三、橡胶材料的应用案例1. 汽车减震器:橡胶作为汽车减震器中的重要组成部分,其压缩变形率的大小直接影响着减震器的性能。
通过调整橡胶材料的压缩变形率,可以实现汽车减震效果的优化和调节。
2. 工业密封件:橡胶密封件需要在承受外部压力的同时,能够保持良好的密封性能。
橡胶材料的压缩变形率决定了密封件的变形能力,从而影响着密封效果的稳定性。
3. 隔音材料:橡胶具有较好的隔音效果,可以用于制造汽车、建筑等领域的隔音材料。
通过控制橡胶的压缩变形率,可以实现不同频率声波的吸收和隔离。
结语:橡胶材料的压缩变形率是其重要的性能指标之一。
通过合理控制橡胶的硬度、材料类型、温度和压力等因素,可以实现对橡胶压缩变形率的调节和优化。
橡胶材料的耐压缩变形能力橡胶材料作为一种重要的弹性材料,在各行各业中得到广泛应用。
其中,橡胶材料的耐压缩变形能力是其优越性之一,本文将从橡胶材料的物理特性、耐压缩变形的原理以及实际应用等方面展开讨论。
一、橡胶材料的物理特性橡胶材料具有出色的可延展性和弹性,这得益于其独特的物理特性。
橡胶材料属于高分子聚合物,由于其分子链的特殊结构,使得它能够在受到外力作用时发生可逆的形变。
与刚性材料相比,橡胶材料在承受外压时能够自由变形,并在外力消失后恢复原状。
这一特性使得橡胶材料在压缩变形方面具有显著的优势。
二、耐压缩变形的原理橡胶材料的耐压缩变形能力主要源于其分子链的特殊结构和相互间的交联作用。
当外力作用于橡胶材料时,其分子链开始在不同程度上发生位移和变形。
这种变形带来的作用力在材料内部相互叠加,并通过橡胶材料内部的交联点传递,形成一个均衡状态。
当外力消失后,橡胶材料通过分子链的恢复能力和交联点的弹性作用,迅速回复到原始状态。
三、橡胶材料的耐压缩变形应用1. 工程领域:橡胶材料广泛应用于工程领域,如建筑结构、地基基础、桥梁隔震等。
在这些应用中,橡胶材料作为一种减震材料,能够有效吸收地震或其他外力引起的冲击,从而保护建筑结构的安全稳定。
2. 机械制造:橡胶材料作为工业制品的重要组成部分,被广泛应用于机械制造行业。
例如,橡胶密封件、橡胶软管、橡胶减震垫等产品,能够在机械设备运行时有效减少振动和噪音,延长机械零部件的使用寿命。
3. 汽车行业:橡胶材料在汽车制造领域具有重要的地位。
作为汽车悬挂系统中的橡胶减震器和橡胶轮胎等零部件,它们能够缓解汽车行驶过程中的震动和冲击,提升乘坐舒适性和安全性。
4. 医疗健康:橡胶材料还被广泛用于医疗健康领域。
例如,橡胶导管、橡胶手套等产品在医疗器械和卫生保健方面具有重要作用。
橡胶材料的耐压缩变形能力能够确保这些产品在使用过程中不易变形或破损,确保医疗操作的顺利进行。
综上所述,橡胶材料的耐压缩变形能力是其在各个领域得以广泛应用的重要原因之一。
汽车常用材料的应用汽车作为现代交通工具的重要组成部分,其制造使用了各种各样的材料。
这些材料不仅要求具有较高的强度和稳定性,还需要具有轻量化、节能、环保等特性。
下面将介绍一些汽车常用材料及其在汽车制造中的应用。
1. 钢铁材料钢铁是汽车制造中最常见的材料之一,主要用于汽车的车身、底盘、车架等部件。
汽车钢材主要分为普通碳素结构钢、低合金高强度钢、淬火高强度钢、热成形钢等。
这些钢材具有较高的强度和韧性,能够满足汽车在碰撞和承载等方面的需求。
而且,随着汽车轻量化的需求,新型的高强钢材和淬火高强度钢材在汽车制造中的应用越来越广泛。
2. 铝合金材料随着对汽车轻量化和节能环保的要求,铝合金作为轻质金属材料在汽车制造中得到广泛应用。
铝合金的密度轻、强度高,不仅可以有效减轻汽车整体重量,提升汽车燃油经济性,还能够提高汽车的动力性能和舒适性。
目前,铝合金主要应用于汽车的发动机、底盘、悬挂系统等部件,特别是高速列车、地铁等轨道交通工具的车体结构。
3. 工程塑料工程塑料在汽车制造中的应用也日益广泛。
相比传统金属材料,工程塑料具有重量轻、成型性好、耐腐蚀性好、绝缘性能好等优点,可以有效减轻汽车质量、降低生产成本。
目前,塑料材料主要应用于汽车的内饰件、外饰件、车灯、零部件等方面,比如汽车的前保险杠、后保险杠、车内仪表板等部件。
4. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种高性能、轻质、高强度的新型材料,在汽车制造中得到越来越多的应用。
碳纤维复合材料具有重量轻、抗拉强度高、抗压强度高、热稳定性好等优点,可以广泛应用于汽车的车身、车顶、车门、发动机罩等部件。
而且,碳纤维复合材料还可以有效提高汽车的安全性和舒适性,满足汽车轻量化、节能环保的要求。
5. 橡胶材料橡胶材料在汽车制造中主要用于汽车的悬挂系统、轮胎、密封件、减震器等部件。
橡胶具有良好的弹性、耐磨损性、耐油性、耐高温性等特性,可以有效提高汽车的行驶稳定性和舒适性。
橡胶材料还可以有效减少汽车的噪音和震动,提高汽车的安全性和使用寿命。
高苯乙烯橡胶的用途高苯乙烯橡胶是一种重要的合成橡胶材料,也被称为SBR(Styrene Butadiene Rubber)。
它具有广泛的用途,被广泛应用于各个领域。
高苯乙烯橡胶在轮胎行业中有着重要的地位。
它是制造轮胎的主要原料之一,常与天然橡胶混合使用。
高苯乙烯橡胶具有良好的耐磨性、耐老化性和抗裂性能,能够有效延长轮胎的使用寿命。
它还能够提供良好的抓地力和降低滚动阻力,提高车辆的燃油效率。
因此,高苯乙烯橡胶在汽车行业中具有重要的应用价值。
高苯乙烯橡胶还可以用于制造橡胶密封件。
橡胶密封件是一种广泛应用于机械设备、工业管道和建筑领域的密封材料。
高苯乙烯橡胶具有良好的弹性和耐腐蚀性能,能够有效防止液体或气体的泄漏,保证设备的正常运行。
同时,高苯乙烯橡胶还具有一定的耐高温性能,能够适应不同工作环境的需求。
高苯乙烯橡胶还可以用于制造橡胶管和橡胶垫片等产品。
橡胶管是一种常见的输送介质的管道,广泛应用于化工、石油、冶金等行业。
高苯乙烯橡胶具有良好的柔韧性和耐腐蚀性,能够承受不同介质的输送。
橡胶垫片则是一种常用的密封材料,广泛应用于管道、阀门和泵等设备上,能够有效防止介质泄漏和外界杂质的侵入。
高苯乙烯橡胶还可以用于制造橡胶地板和橡胶板等产品。
橡胶地板是一种环保、耐磨、防滑的地面材料,广泛应用于商业建筑、体育场馆和家庭装修等场所。
高苯乙烯橡胶地板具有良好的弹性和耐磨性能,能够有效减震和保护运动员的关节。
橡胶板则是一种具有隔音、隔热和防水性能的建筑材料,广泛应用于屋顶、墙体和地下室等场所。
高苯乙烯橡胶还可以用于制造橡胶挡板和橡胶密封圈等产品。
橡胶挡板是一种常见的隔离材料,广泛应用于工业设备和交通工具等领域。
高苯乙烯橡胶挡板具有良好的耐油性和耐磨性能,能够有效隔离不同介质和减少噪音。
橡胶密封圈则是一种常用的密封材料,广泛应用于管道、阀门和泵等设备上,能够有效防止液体或气体的泄漏。
高苯乙烯橡胶具有广泛的用途,被广泛应用于轮胎、橡胶密封件、橡胶管、橡胶垫片、橡胶地板、橡胶板、橡胶挡板和橡胶密封圈等领域。
汽车材料期末总结一、汽车材料的作用及要求汽车材料是指在汽车制造过程中使用的各种材料,包括金属材料、复合材料、塑料、橡胶等。
汽车材料的选择和应用直接影响到汽车性能、安全性和经济性。
汽车材料要求具有一定的强度、刚度、韧性和耐磨性,同时还需要满足轻量化、节能、环保等要求。
二、汽车金属材料1. 钢材钢材是汽车最常用的材料之一,其优点是强度高、韧性好、加工性能好等。
汽车使用的钢材主要包括普通碳素钢、合金钢和不锈钢等。
普通碳素钢具有良好的加工性能,但其强度有限。
合金钢通过合金元素的添加和调节组织结构,可以提高强度和韧性。
不锈钢由于含有铬等合金元素,具有耐腐蚀性和耐高温性能。
2. 铝合金铝合金由于其密度低、强度高、耐腐蚀性好等特点,成为汽车轻量化的首选材料之一。
铝合金在车身、发动机和底盘等部件中得到广泛应用。
3. 镁合金镁合金是一种密度较低、强度高的金属材料,具有良好的热导性和机械性能。
镁合金在减轻车辆重量、提高燃油经济性方面具有潜在的应用前景。
三、汽车复合材料复合材料由纤维增强材料和基体材料组成,具有质量轻、强度高等优点。
汽车利用复合材料可以实现车身轻量化、提高安全性能和性能优化。
1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料以其轻质高强的特点,在汽车制造中有广泛的应用。
碳纤维复合材料可以显著减轻车身重量,提高综合性能。
2. 玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料具有良好的隔热性能、耐磨性和抗腐蚀性能,被广泛应用于汽车外壳和内饰等部件中。
四、汽车塑料塑料是一种轻质、易成型、成本低的材料,被广泛应用于汽车内饰、外壳、导流板和密封件等部件中。
汽车塑料要求具有一定的强度、耐热性和耐腐蚀性。
五、汽车橡胶橡胶在汽车制造中主要用于密封、减震和抗振动等方面。
橡胶材料要求具有良好的膨胀性、阻燃性和耐磨性。
六、汽车材料的发展趋势随着汽车工业的发展,汽车材料也在不断创新和发展。
1. 轻量化轻量化是未来汽车材料发展的主要趋势之一。
通过采用轻质材料,如铝合金、镁合金和复合材料,可以实现汽车的重量减轻,提高燃油经济性和综合性能。
汽车常用材料的应用汽车是现代社会中不可或缺的交通工具,而汽车的制造离不开各种各样的材料。
汽车常用的材料种类繁多,不同的材料有着不同的性能和用途。
本文将从金属材料、塑料材料、橡胶材料和复合材料四个方面介绍汽车常用的材料及其应用。
一、金属材料金属材料是汽车制造中最为常用的材料之一,它具有优良的物理性能和机械性能,能够满足汽车对强度、刚性和耐磨性等性能的要求。
在汽车制造中,常用的金属材料包括钢铁、铝、镁、铜、锌等。
由于钢铁具有良好的强度和韧性,因此在汽车制造中占据着主导地位。
钢铁主要用于汽车车身、底盘、发动机、传动系统等重要零部件的制造。
而铝、镁等轻金属则常用于制造汽车的车身、发动机外壳、悬挂系统等部件,以减轻汽车的重量,提高汽车的燃油经济性和操控性能。
二、塑料材料塑料材料是一种非常常见的汽车材料,它具有重量轻、成型性好、耐腐蚀等优点,广泛应用于汽车内饰、外观部件、车灯、水箱、油箱、防撞梁等零部件的制造。
常用的汽车塑料材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酯树脂(PET)等。
这些塑料材料用途广泛,能够满足汽车制造中对轻量化、节能环保等方面的要求。
三、橡胶材料橡胶材料是汽车制造中不可或缺的材料之一,它具有良好的弹性、耐磨性、耐老化性和密封性等特点,被广泛应用于汽车的轮胎、悬挂系统、密封件、减震器、橡胶软管等零部件的制造。
常用的汽车橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶等。
这些橡胶材料能够有效提高汽车的行驶稳定性和舒适性,保护汽车的零部件不受磨损和腐蚀。
四、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新型材料,它综合了各种原材料的优点,具有重量轻、强度高、刚性好、耐磨性强等优点,被广泛应用于汽车的车身、车架、发动机外壳、悬挂系统等部件的制造。
常用的汽车复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃钢复合材料、铝基复合材料等。
这些复合材料能够有效提高汽车的整体性能,实现汽车的轻量化、结构刚性和安全性的提升。
elastosil
Elastosil是一种由德国化学公司Wacker Chemie AG生产的硅
橡胶产品系列。
这些产品主要用于密封、润滑和保护应用,例如汽车、电子设备、医疗器械和工业设备等领域。
Elastosil硅橡胶具
有优异的耐热性、耐候性和化学稳定性,因此被广泛应用于各种环
境和条件下。
它们还具有良好的弹性和柔韧性,能够在不同温度下
保持稳定的性能。
此外,Elastosil硅橡胶还具有优异的绝缘性能
和耐老化特性,使其成为许多行业中首选的材料之一。
在汽车行业,Elastosil硅橡胶被用于制造密封件、振动减震
器和导热垫等零部件,以确保汽车在各种条件下都能保持良好的性能。
在电子设备领域,Elastosil硅橡胶常用于制造密封圈、电子
绝缘件和导热垫等部件,以保护电子设备免受灰尘、水汽和其他环
境因素的影响。
在医疗器械方面,Elastosil硅橡胶被用于制造各
种医疗密封件和生物兼容性部件,以确保医疗设备和器械的安全和
可靠性。
总的来说,Elastosil硅橡胶是一种多功能的材料,具有广泛
的应用领域和优异的性能特点,因此备受各行业的青睐。
它的稳定性、耐用性和可塑性使其成为许多制造商和工程师的首选材料之一。
随着技术的不断进步和市场需求的变化,Elastosil硅橡胶产品系列也在不断创新和发展,以满足不同行业的需求。
汽车常用工程材料汽车是现代交通工具的重要组成部分,而汽车的制造则禤需要大量的工程材料来支撑。
在汽车制造领域,常用的工程材料具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等优良性能,以确保汽车在复杂环境下的稳定运行。
本文将介绍汽车制造中常用的几种工程材料。
金属材料金属材料是汽车制造中最常用的工程材料之一。
铝合金是一种轻质、强度高的金属材料,在汽车制造中被广泛应用。
铝合金可以降低汽车的整体重量,提高汽车的燃油效率,同时保证汽车的强度和稳定性。
另外,钢铁也是汽车制造中不可或缺的金属材料,具有良好的塑性和强度,被用于汽车的车身、底盘等部位。
在汽车制造中,金属材料还包括镁合金、钛合金等,用于制造轮毂、发动机零部件等。
塑料材料塑料材料在汽车制造中扮演着越来越重要的角色。
相比于金属材料,塑料材料具有更轻、更便宜、更易加工成型等优点。
在汽车制造中,聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料材料被广泛应用于汽车的内饰、外部装饰等部位。
另外,碳纤维复合材料也是一种常用的车载塑料,具有优良的强度和硬度,被用于制造汽车的车身、车门等部位。
橡胶材料橡胶材料在汽车制造中主要用于汽车的密封件、减震器等部位。
常用的橡胶材料包括丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯橡胶等,具有优良的耐磨、耐高温、耐油等性能。
橡胶材料可以有效减少汽车部件之间的摩擦和震动,提高汽车的舒适性和安全性。
复合材料复合材料是由两种或两种以上材料的复合而成的新材料,具有金属材料和塑料材料的优点。
在汽车制造中,玻璃钢、碳纤维等复合材料被广泛应用于汽车车身、外壳等部位。
复合材料具有优越的机械性能和耐腐蚀性能,能有效提高汽车的安全性和可靠性。
综上所述,汽车常用的工程材料包括金属材料、塑料材料、橡胶材料和复合材料等。
这些工程材料在汽车制造中发挥着重要的作用,确保汽车在各种复杂环境下的正常运行。
随着汽车制造技术的不断发展,工程材料的种类和应用范围将会更加广泛,为汽车行业的进步和发展提供更多的支持。
离合器扭转减振器的工作原理
离合器扭转减振器是汽车传动系统中的一个重要组件,主要用于降低引擎传动过程中的震动和噪音。
它的工作原理基于橡胶的弹性和阻尼特性。
离合器扭转减振器由两个金属环和中间的橡胶材料组成。
其中一个金属环固定在引擎输出轴上,另一个金属环固定在变速器的输入轴上。
橡胶材料则将两个金属环连接在一起,形成一个闭合的环形结构。
当引擎启动时,输出轴会产生扭矩,通过传递到扭转减振器中。
橡胶材料能够吸收这一扭矩并转化为弹性能量。
这种弹性能量的转化过程在扭转减振器中产生一个相对平稳的力矩输出。
除了弹性特性外,橡胶材料还具有阻尼特性。
当引擎传动过程中出现扭矩冲击或不平衡的情况时,橡胶材料可以通过自身的阻尼效应来减少传递到变速器的震动和噪音。
这种减震作用有助于提高驾驶舒适性和传动系统的寿命。
离合器扭转减振器的工作原理可以简单描述为:通过橡胶材料的弹性和阻尼特性,将引擎输出轴的扭矩转化为相对平稳的力矩输出,并减少传递到变速器的震动和噪音。
通过使用离合器扭转减振器,汽车传动系统能够更有效地传递动力,减少驾驶过程中的震动和噪音。
这对于提升驾驶体验、保护传动系统的正常工作非常重要。
摘 要:本文概述了汽车用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。 关键词:汽车 减振 橡胶制品 橡胶
伴随着汽车制造工业高性能技术的高速发展,汽 车技术的发展一方面谋求汽车的使用经济性,同时,也正在改善汽车的舒适性、安全性。这就从减振、噪 音、舒 适性和行使稳定性的角度,对橡胶减振元件提出了更高的要求。
与其他减振制品相比,橡胶减振制品具有以下优点 [1] : (1)形状自由度较大; (2)可在 X、Y、Z 方向上旋转,具有六方向弹簧作用: (3)具有适度的阻尼性能,可在低频~高频的范围内加以利用; (4)同时具有减振、缓冲、隔音等多样性能; (5)冲击刚度大于动刚度,动刚度大于静刚度,有利于减小冲击变形和动态变形。
汽车的振动现象十分复杂,最明显的振动是悬挂弹簧装置支承的簧上质量的固有振动。因此,减 振橡胶制品主要用于控制汽车振动和噪声及改善汽车操纵稳定性,一般置于汽车机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减振器等部位,以 改善汽车的安全性和舒适性。
1.橡胶材料性能要求及发展方向 由于汽车的车轮、车型、车种以及悬挂机构不同,减振橡胶元件的种类也各不相同。用橡胶材料作为减振材料的优点在于 [2] :
(1)橡胶是非压缩材料,具有良好的阻尼特性,其泊松比接近 0.5,在弹性范围内的相对滞后值可以达到 10~65%,动 、静 模数之比为 1.5左右。 (2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000 倍以上),而 弹性模数比金属的小得多(为1/700 到 1/4000); (3)形状能自由选择,可自由选择三个方向的弹簧常数比; (4)容易与金属牢固地粘合成一个整体,可使减振橡胶件体积变小,重量减轻,且支承方法也简单化。 (5)橡胶的声速为 40~200m/s,钢的声速却为 5000m/s。
因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能 [3] 。减振所用橡胶的品种很多,主 要以天然橡胶和丁苯橡胶为主,为改善减振制品的耐热性,也使用丁腈橡胶(NBR)、氯 丁橡胶(CR)、丁 基橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。通常针对不同的应用环境和使用要求,选 用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某一项和几项性能。
1.1 低动倍率、高阻尼性能 理想的橡胶减振制品应具有以下功能 [1] : (1)支撑功能:为支撑要求重量的物体,必须确保足够的静态弹簧常数 Ks; (2)减振功能:相对要求的频率,应具有足够低的动态弹簧常数 Kd; (3)防振功能:为了控制共振(不可避免的)时的传导率增幅,所以应具有足够的高阻尼性。 在所要求频率下的动态弹簧常数 Kd 和静态弹簧常数 Ks 的比值,称之为动态比例因子。这一比值愈小,减振性能愈好,但通常是 Kd/Ks>1。为了减小动态比例因子,从橡胶配合方面或材料方面也可加以探讨。在提高防振功能上,采用高阻尼材料是有效的。对通常的硫化胶来讲,随着 Ks 的增加,Kd 不可避免地会出现增大的倾向。因此,从Kd 和 Ks 两者兼备的观点对橡胶的配合加以探讨是十分必要的。
NR 的特点是动态比例因子比其他橡胶低,所以天然橡胶应用最广泛。在 天然橡胶胶料中当增加炭黑用量时就可达到高阻尼化,但 同时也会使动倍率上升;而 增大硫黄用量时动倍率就会降低,但同时也会使阻尼下降。从橡胶配合方面已有很多探讨工作。有专利介绍,在天然橡胶中配合 60%溴化丁基橡胶,添加六甲撑四胺,作为改性酚醛树脂固化剂。与添加前相比,虽然硬度和静态弹性模量有较大的增加,但 动倍率处于同等水平以下,而且损耗系数增大,并达到了高阻尼化。在天然橡胶/聚氯乙烯为 60/40(份)配合中,当作为两成分填充体系添加滑石粉(SiO2十 Mg0)或陶土(Si02 十 A1203)时,就可达到低动倍率、高衰减化。在相对氯丁橡胶的炭黑配合体系,当 添加有碳化硅(须晶)或氮化硼(为粉末状,在表面有许多锐角的角或凹凸状)时,就可达到低动倍率、高阻尼化,而且损耗系数对温度的依赖性也比较小,可 获得在宽广温度范围内稳定的特性 [1] 。
此外利用橡胶材料的共混技术改善橡胶的动态性能的还有: Wang Xiaorog 等人 [4] 采用聚(芳香烯烃-co-马来酰亚胺)共 聚物与马来酸化的烷基烯烃和烷基双胺在充分干燥的条件下形成聚烯烃接枝聚(芳香烯烃-co-马来酰亚胺)共聚物,将 这种材料和橡胶混合可以制备高阻尼材料; Kentaro 等人 [5,6] 由芳香乙烯基单体和丁二烯共聚物形成的减振用绝缘橡胶材料具有很好的防止振动和防止噪音的特性,同 时这种材料还具有很好的屈挠疲劳性能。Toshiaki 等人 [7, 8]采用不能硫化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和可硫化的溴化对甲基苯乙烯-异丁烯共聚物的混合物以比例 80:20 到 25:75 配制成的共混橡胶材料,在 应用到减振橡胶配方中时材料的损耗因子 Tanδ大于 0.5,同时在-30℃到 20℃的范围内损耗因子 Tanδ的变化小于 0.5,使材料不仅具有很好的减振性能,而 且还具有很好的减振稳定性,同 时材料还有很好的耐氧化和耐臭氧化性能;Masashi 等人 [9] 采用溴化乙烯基共聚物橡胶(Br 含量 0.2~5%)和 NR 以及异丁烯橡胶制成的减振橡胶材料具有很好的耐热老化、拉 伸疲劳性能和臭氧裂解性能,在 90℃条件下处理1000 小时后拉伸强度保持 62%,压缩永久变形保持 39%; Okada 等人 [10] 采用不饱和的乙烯、芳香族烯烃、非 共轭烯烃以一定比例形成的不饱和共聚物制成的橡胶共混物使得减振橡胶在力学性能、耐热性、耐老化性能、减振性能、振动性能消失和耐屈挠疲劳性能上都具有很好的性能。
2. 耐热性能 为保证制品的耐久性,在减振橡胶的配合设计上,必 须考虑的一点是随时间老化的性能保持性,将橡胶的耐热温度从目前的 l00℃提高到150℃,将 来还要用超耐温(300℃以上)和可变弹性常数橡胶制备减震制品 [1,11] 。减 振橡胶随时间老化的原因来自于多方面,但主要的还是热氧、动态疲劳、臭氧等老化现象。其中,热的影响在减振橡胶使用环境变化中是主要的因素之一。
改善天然橡胶类材料的耐热性,常采用以下方法: (1) 交联形态的最佳化 [1] :对交联形态最佳化的减振橡胶来讲,出 于物性和加工性能两方面的原因,多数场合是采用硫黄进行交联的。为了提高硫黄交联体系的耐热性,有 必要选择可获得单硫化物体系交联形态的硫化体系。但 由于单硫化物体系的交联形态会使减振橡胶的耐疲劳性交差,所以如何兼备耐热性和耐疲劳性,这在改善天然橡胶类材料的耐热性上是十分重要的,配方上大多采用半有效硫化体系。 (2) 防老剂的选择 [1] :由于减振橡胶是在动态下使用的,它的老化(氧老化、臭氧老化、和疲劳老化)远比静态时严重得多,各老化因素不仅单独作用,还 以各种各样的耦合形式对橡胶施加作用,如机械方面的影响因素(载荷、振动条件等)常常有大气中的氧、臭 氧和光等参与作用,还有热(温度)也参与作用,从 而将导致橡胶的发粘(切断交联)硬化(交联的进行)或者龟裂及裂纹等现象发生,所 以防老剂的使用及其配合十分重要。
(3) 共混胶的应用等。以改善臭氧性为目的在天然橡胶中混合30%左右的EPDM 是常见的方法,但在改善减振橡胶的耐热性时,主要用的以SBR、EPDM 为主的 IIR 等。Nishiue Takeshi 等人 [12] 使用天然橡胶、含有不饱和键的顺丁橡胶、以及碳原子数大于4 的含有-OH 基团有机酸的金属盐,和 一些其他的添加剂制成的减振器具有较好的耐久性和压缩永久变形性能,在 70℃压缩22 小时和在 40℃压缩 148 小时的压缩永久变形分别是 17.0 和 11.7%。O kada Osamu [13] 采用 EPDM橡胶和 EAM 橡胶共混制得减振橡胶材料,发现材料具有很好的耐热性和耐油性。
3.疲劳性能 在橡胶制品中,多少都存在潜在的缺陷部位,这是由于制品在受到反复变形时,产生应力集中,引起结构和弹性的变化。因这种变化而产生的微小龟裂,再次受到反复变形时会加速增长,直至破坏。
Liu Lan 等人 [14] 利用蒙脱土的层状结构,制得 NBR 橡胶层状硅酸盐纳米,发现不仅可以显著提高材料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度等性能,而且可以显著降低高结构炭黑的用量,改进交联网络的结构,从而使材料的疲劳生热显著降低,延缓疲劳破坏过程。
4. 抗蠕变性能 蠕变是指在一定的温度和恒定外力作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象,是一种随时间呈非线性变化的力学松弛过程。当橡胶减振器蠕变过大时,会引起橡胶减振器位置偏斜、干扰、挡块间距减小、非线性弹簧特性不当变化等情况。
橡胶的蠕变性能反应了材料的尺寸稳定性和长期的负载能力,有重要的实用性。橡胶蠕变除受负荷(或应力、变形)大小外,还受温度影响,温度远低于 Tg 时,蠕变很小,且很慢,短时间内只看到蠕变的起始部分,温度远高于 Tg时,蠕变很快,只能看到曲线右边向上升起的部分。由于蠕变过程中实验要持续很长时间,因此还必须注意蠕变(及其回复)过程中试样的结构是否发生了变化。
橡胶减振器的最大使用力应该考虑能够避免过度蠕变,设计时可从以下两个方面考虑 [15] 。 (1)注 意选择生胶的品种和硫化体系 [16,1 7] 。一般来说,天然橡胶、顺丁橡胶蠕变较小,丁苯橡胶、丁基橡胶较大。从配方方面,宜选用硬质炭黑和硫黄硫化体系。 (2)从使用条件方面考虑,温度的影响最大,所以严格控制温度是十分必要的。
2. 橡胶减振制品 汽车交通控制振动的途径和其它领域相同[18] :1)降低振源的激发力;2)将振动与激发源离开(隔振);3)缓和振动体的振动。橡胶减振主要用于后两个方面。