工業標準
在橡膠許多種類的利用標準中,下列的介紹做為鑒別與選擇上的輔助:
* ASTM D1418 -橡膠和橡膠格 (rubber lattice) ,專用術語,此標應描述所有橡膠的化學成分 。
* ASTM D1566 -有關橡膠術語的標準定義 。此可確定在生產者、制 模 者與橡膠產品設計者間,有一清晰的溝通。
* ASTM D2000 -汽車中橡膠零件的標準分類系統 。當然,此標準并非僅限於汽車零件,而且它似為所有文件中最主要的。
D2000 分類系統如同 SAEJ200 ,它是基於所有橡膠化合物可以編入具特徵材料命名法的前提 。此類命名包括型( type ,基於抗熱老化的能力)和類( class ,基於在油中的抗膨脹能力)。基本的等級已建立,以及價值說明更多的需要,使所有的橡膠材料有完整的描述。
D2000 規格也可用以敘述尚未存在而希望有的材料 。橡膠技師可用此標準與設計工程師來討論材料,以達到相互的了解,而不致遺漏此材料化學組成的可行性,它對工程師也不無價值。
天然橡膠與較好材料的追尋
起初,世上只有自然橡膠 。直到汽車工業發達,車胎和其他產品的大量需求,才有了尋求天然橡膠替代品的動機。然而橡膠園豐富的原料足以應付當時的需求量。
制造大致類似天然橡膠性質的合成橡膠性質的合成橡膠的意念,一直吸引著研究者,但是到一次世界大戰時,才有某程度的進展。德國科學家在被切斷天然橡膠資源后,開發了一種似橡膠的材料,它叫甲基橡膠( methyl rubber )。此為開始,但并非成功的一個;甲基橡膠次於天然橡膠,生產費用昂貴,且由於戰后天然橡膠的重新利用,整個制造中斷。
由性能訂定橡膠材料
表 12 中,橡膠分類 「型」與「類」的命名,是依據 ASTM D2000 和SAE J200 。「型」的命名是經由熱測試,訂定最大應用溫度;字母 A 到 J 表示溫度范圍由 70 ℃ 到 270 ℃ 。「類」的命名是依據浸泡於油性試驗看 (ASTM#3) 后,最大體積膨脹百分比;字母 A 到 K 代表十個類別 。
「型」與「類」的命名是寫在一起的。譬如, AK 定義一種橡膠在 70 ℃ 下可連續使用,以及漏泡在 ASTM 所提供的油類中,體積膨脹不會超過 10% 。
表 12
彈性物的基本規定
因訂定型與類
型
測試溫度
( ℃ )
類
體積膨脹
(最大%)
A
70
A
B
100
B
140
C
125
C
120
D
150
D
100
E
175
E
80
F
200
F
60
G
225
G
40
H
250
H
30
J
275
J
20
K
10
top
表 13 常用到并能符合如 ASTM D2000 和 SEA J200 上典型的規定 。這份表單是沒有界限的;其他聚合物也能符合相同規范。
表 13
ASTM D2000
典型橡膠
SAE J200
命 名
型 ¯↓ ↓¯ 類
A A
天然橡膠 、笨乙烯、丁二烯、丁基、乙烯、丙烯、聚丁二烯、異戊二烯。
A K 聚硫化物 。
B A
乙烯、丙烯、笨乙烯(高溫)、丁基。
B C
氯丁二烯。
B E
氯丁二烯。
B F
B G
B K 聚硫化物
C A
乙烯丙烯。
C E
氯硫酯聚乙烯。
C H 、環氧一氯一丙烷、乙烯/丙烯酸。
D A
乙烯丙烯。
D F
聚丙烯酯(丁基-丙烯脂)。
D H
聚丙烯酯。
F C
矽(高強度)。
F E
矽。
F K
氟化矽。
G E
矽。
H K 氟化橡膠。
在第二次世界大戰前,三件事情影響合成橡膠的發展 。有趣的是,其中二項——二十年代后期的 Thiokol (聚硫化物 polysulfide )和三十年代前期的 neoprene (氯丁二烯 chloroprene )——是無意間制造出來的。雖然如此,由於此種材料優異的耐油性與抗溶劑性,在今日它們依然被運用於許多產品中。第三項是在德國 Buna 橡膠(丁二烯苯乙烯, Buna S 和 Buna N 或 )的發展 。雖然這些材料的品質很差,比不上天然橡膠,但這些技術經許多改進與修正,形成日后合成橡膠上主要的基礎,而於 1940 年代早期,在美國運用於生產上 。
二次世界大戰時,再度依賴替代品。許多材料包括天然橡膠、 SBR (當時稱做 GR-S --控制橡膠苯乙烯) 、德國 Buna S 的改進式樣,這些已脫穎而為主要的替代品 。在同一時期的其他競爭材料是 GR-M ( neoprene 或單乙烯基乙炔 monovinyl acetylene ), GR-I (丁基或異丁烯), GR-A ( 或丙烯 ),和 GR-P (聚硫化物 。
今日, SBR 一直占重要地位,它幾乎占美國所使用全部橡膠(天然與合成)的一半 。針對 SBR 的大量需求也對這種材料提升大量產能 。這也使得許多工業觀察家時常提出暗示性的推測:「天然橡膠的使用將銳減」。
1960 年左右,對這種想法的支持者,以乙烯-丙烯橡膠( EPR 和 EPDM )的發展,造成一股特殊的聲浪 。 EPDM 是一種成本的合成橡膠,它有比天然橡膠更近似的化學惰性,因而具有極佳的耐臭氧性和大氣中的時效性 。但是 EPDM 沒有天然橡膠的抗張強度、可撓性或是良好的搬運特性(低強度和高黏度)。所以報導上稱它是天然橡膠的替代品是不會實現的。
在旅客運送車的車胎上 。天然橡膠幾乎獨斷的使用在多方面,像是在卡車、客車、飛機和非公路上車輛的車胎。
隨后的材料說明是協助對基本材料做快速的初步選擇。詳細研讀「橡膠的選擇及應用指引」,對於選擇適當的橡膠材料更有助益。 ASTM D2000 則用以命名或規范已有(或將被開發)的材料 。這些簡短的材料說明可區分為二類:無耐油性需要與有耐油性需要二種。無耐油性需要的訂定為 A 類。字頭部份包含俗名, ASTM D1418 命名法(化學成份),以及 ASTM D2000 型與類的材料命名法 。
參考資料
http://www.katon.com.tw/resources/guide/question01.php
科騰密封公司(KATON)
密封件材料選用指南













已解決