橡胶的基础(初级篇课件.ppt

書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,*,*,橡胶的基础,表紙,橡胶是？,橡胶的历史,关于橡胶的用途,对橡胶的性能要求,橡胶的分类,橡胶的加工方法,密炼工程,加硫工程,金具处理接着工程,关于防震橡胶,关于管子,今后橡胶的发展方向,目次,橡胶是？,橡胶是什么？,因为橡胶的复杂性，所以学术上没有明确对其定义、从而一直使用着(日本工业规格)的定义、ASTM(美本工业规格)的定义、日本海关的定义等。,(1)JIS(Japanese Industrial Standard),的定义,持有以下性质或能给与以下性质的高分子物质。,(a)在室温下用很小的应力就可引起相当大的变形，而这个变形又能快速的恢复到基本与原先形状,相同,。,(b)通过加热及一定的压力，不能使永久的形状再次成形。,(2)ASTM(American Society for Testing and Materials),的定义,能从很大变形急速且强有力的恢复到原样,、,还有在沸腾了的溶剂、例如苯、丁酮、还有乙醇甲苯共沸混合物中是否能改质变为本质不溶状态（有膨胀）还有已经变为那样状态的物质。被改质了状态的橡胶，在没有稀释液时、,在室温(1819)中、拉伸到原来长度的,2,倍、保持,1,分钟后放开，能在,1,分钟内收缩到原来长度的,1.5,倍以下。,橡胶是什么？,应力,只是分子间的热力学的结合(氢结合、力)，结合力很弱、,来自外部的应力变得很大了的话会在分子间引起偏离，导致永久变形。,为了防止发生此类事情，可以通过加硫、添加强剂来产生效果。,假设分子量为1万,则n=147,n,自由旋转,天然橡胶单体分子量68,一旦施加应力,分子锁拉伸。,橡胶拉伸,橡胶为何能拉伸呢？,橡胶的历史,1830年,1870年,1876年,1877年,1880年1940年頃,1945年,天然橡胶（,NR,）的消费量急剧增加、不过野生橡胶唯独南美的亚马逊流域有。所以工业（英国美国德国）各国都很眼红，试图获取。,橡胶树零散的分布于宽广的热带雨林中（英里,1,棵）、走在热带雨林中难得能发现橡胶树，一旦发现就从它的树干中取树汁。为此、据说几万印第安人和奴隶为了橡胶而死于疟疾与毒蛇等。,英国计划把野生的NR移植到英国进行圈地栽培，首先迫使巴西废除奴隶制度。,H.,俗称,科属半落葉族,，被带回了,7,万粒种子，约,2800,粒发芽成功。,英国把苗木移植到斯里兰卡的植物园，并在东南亚各国制作农场，这些成长为马来半岛等地橡胶栽培的母体。,这个就是现在的,NR,基本就,hebea,树一个种类的理由。,荷兰也对NR进行了移植栽培，但以失败告终。,英国独自占有NR，直到第,2,次世界大战日本军占领东南亚。,第,2,次世界大战后，,hebea,树被品种改良，通过植树造林，科学的管理，栽培效率等被明显提高，现在马来西亚，印度尼西亚，泰国，中国，越南等也变得能栽培了。,天然橡胶的历史,1924年,1931年,1940年,1944年,1945年,1952年,1954年,1959年,1967年,美国,J.C.Patrick,从二氯化乙烯和多硫化钠中得到耐油的橡胶状物质，这种命名为聚硫橡胶的东西是最初的特殊橡胶。,作为尼龙的发明者，杜邦公司的,W.H.karozasu,，由乙炔合成氯丁二烯单体，并再进行聚合便制作了氯丁二烯橡胶,(CR),。,C.H.Fisher,开发了丙烯橡胶,(ACM)，后被古德里奇公司工业化了。,美国标准油公司通过低温聚合成功制成了异丁橡胶,(IIR),。,德国的,0.,拜耳开发了聚氨酯橡胶。,通用(GE)公司的L.G.roko通过金属硅素和的直接法，发明了硅橡胶。,由杜邦公司发明了,氯磺化聚乙烯(CSM),的海帕伦。,美国的杜邦公司和(3M)制造了,氟素橡胶,意大利的montekachini公司、,通过钒系列的齐格勒触媒，成功制造出由乙烯丙烯二烯聚合而成的,EPDM,。,美国,hakyuresu,粉末公司开发了氯醇橡胶,。,合成橡胶的历史（特殊橡胶）,在各个领域使用的橡胶制品的例子,橡胶的种类,自动车车辆,航空宇宙,原子力,工业用品,信息通信,生物医疗,运动,通用橡胶,NR,BR,IR,SBR,轮胎,防振橡胶,铁道垫等,轮胎,辐射屏蔽,防振橡胶,胶管,皮带,电线,卫生用品,手套,高尔夫球,足球,特殊橡胶(1),NBR,ACM,Q，FKM,胶管，衬垫,，,密封件,胶管,皮带,卷,光纤,抗血栓材料,人造皮草,各种地板,特殊橡胶(2),EPDM，CR，IIR，,CSM，U,防振橡胶,，,胶管,，,缓冲器，轮胎,软管,轮胎,皮带卷,电线,抗血栓材料,跑道,功能橡胶,接着剂,导电性橡胶,乳胶,涂料,粉刷纸,水中呼吸器,新形态橡胶,缓冲器,长筒靴,吸音材,内部装饰,机器人,防寒衣,球拍握柄,使用商品群,胶管软管类,发动机悬置类,接管嘴类,悬挂系列,销套类,橡胶的性能要求,【,发动机悬置类,】,机器的强度，耐热性,动态特性，,耐臭氧性,低温性，接着性,耐久性,【,悬挂销套类,】,机器的强度，,耐磨性,动态特性，,耐臭氧性,低温性，,接着性，,耐久性,热低温,臭氧,振动,盐,【,胶管软管类,】,机器的强度，耐热性,耐液性，,耐臭氧性，,低温性，耐久性,橡胶的种类,聚合物的种类（）,普通橡胶,特殊橡胶,的大致区别在于（机能、用途方面）。,聚合物的定位,橡胶的分类,代表橡胶分类一览,(2),粒径(碘吸着量)和结构(DBP吸油量)上的大致区别。,碳黑的种类,材料評価解析（）,橡胶的加工方法,加工方法,（,炼胶工程）,橡胶的混炼机（班伯里混炼机）,主要,A,炼,（,聚合物,、碳黑等与增强剂进行混炼）使用,密,密闭式混炼机,药品投入口,转子,橡胶的混炼机,（,捏合混炼机）,A,炼B炼,（,聚合物、碳黑等与增强剂,加硫剂,进行混炼）使用,密闭式混炼机。,同班伯里混炼机比较，混炼橡胶时，发热低、混炼时间长。,橡胶的混炼机,（,敞开式轧辊机）,主要使用在B炼,（,轧辊,炼胶）、,加入加硫剂进行混炼,。,混炼时橡胶的发热低、,炼胶时间比上述的机器还要长。,加工方法,（加硫工程）,原料橡胶,（聚合物）,产品,增强剂填充剂防老化剂等,加硫剂,加硫促进剂,处理,工程,混炼胶,A,炼工程,B,炼工程,社外工程,加硫,橡胶,母炼胶,金具,加硫,工程,后工程,社内工程,加硫,工程,加工,工序（全体）,中加硫的定义,通过改变其化学结构、,使橡胶附有弹性,、,并改良了其回复性。还有，在不同的温度领域中，弹性的状态也将随之改变的一个工序。根据情况的不同，直到硬质化为止。,在原料橡胶中添加硫磺等加硫剂、如果不加也可以通过加热等其他适当的处理，使橡胶的分子间坚固的结合，从而减轻了不同的温度范围内的塑性流动并增加弹性和拉伸强度，并且还降低在溶剂中的膨胀率变化。,加硫？,用分子水平模式来考虑的话，生橡胶的分子正像很多柔软橡胶丝排列而成，作为整体形成自然蜷曲的形式。,硫磺的量是橡胶,100,部相对有,0-5,部左右，所以弹性体中结合部分（,架桥点,）的地方变得非常少。,SX,S,S,S,多硫化合物架桥二流化合物架桥单硫化合物架桥非硫磺架桥,（CC)（CC),橡胶的耐热性变高,橡胶的架桥形态,未加硫,橡胶测定机（,流变仪,）,在所定温度下，通过印模的振动抵抗的抵抗变化来测定未加硫橡胶的粘度、加硫度的装置。,H,(Kg-cm),扭矩,L,(Kg-cm),时间(分),100%,90%,10%,t10t90,随着时间的推移硫化进展中扭矩（弹性）值上升,。,达到平衡的时点为最适合的加硫时间。,橡胶的加硫特性,加硫机（传输（压）成形机）,在壶中对混炼质料（橡胶）进行预热后,通过橡胶活塞注入橡胶。,通过热板的热进行加硫。,主要被使用在防振橡胶模具的产品的加硫上使用。,活塞,模具,加硫机（注射射出成形机）,轴向式的螺旋桨把,混炼质料（橡胶）可塑化后注入橡胶。,通过热板的热进行加硫,。,主要被使用在防振橡胶模具的产品的加硫上使用,。,与压加硫比较，橡胶射出时橡胶发热高、,加硫时间短。,螺旋桨,模具,加硫机（罐（蒸气锅）加硫）,主要被用于,软管胶管的硫化,、,加压水蒸气成为热媒体，进行硫化。,主要被用于,软管胶管的连续硫化,。,高频（UHF）热空气成为熱媒体,，进行硫化。,蒸气加硫工法：常圧加硫工法,冷 却,押 出,滚锅,蒸气锅,加硫,(25min),切,押 出,HAV,热风炉加硫,(6min),冷 却,切,加硫机（连续状圧加硫）,橡胶硬度表,测量硫化橡胶的,橡胶硬度,(,弹性率,),。,考虑到其的简便性，所以必须作为评价项目之一被列举在上面,试验规格,：JIS K6253-5,：JIS K6301,橡胶的加工方法,（,金具处理接着）,原料橡胶,（聚合物）,产品,增强剂填充剂防老化剂等,加硫剂,加硫促进剂,处理,工程,混炼胶,A,炼工程,B,炼工程,社外工程,加硫橡胶,母炼胶,金具,后工程,社内工程,加硫工程,橡胶加工工序（全体）,金具（铁铝）,化成皮膜,层,接着剤（）層,接着剂（）层,橡 胶,接着剂（防锈用涂料）层,涂装层,#225X,#252HT OSN-2,#205，P6-1,金具,橡胶的界面,金具处理（喷砂工程）,工程,目的,素材,金具受入检查,铝,铁,树脂,不锈钢,喷砂,除去酸化皮膜/面粗糙化,etc,脱脂,除去油份,碱脱脂,水洗,除去脱脂剂,表面,调整,化成处理前的表面安定化（,饰边,）,接着前处理是为了形成安定的皮膜,铁：磷酸亚铅,使接着处于安定性。,(,钙)皮膜,还有、接着的抗腐蚀性也会提高。,铝：,磷酸,盐皮膜,水洗,除去酸性成分,开水洗,除去水分防止生锈（干燥时间缩短）,干燥,除去水分防止生锈,化成处理,金具（铁铝）,化成皮膜层,接着剤（）層,接着剂（）层,橡胶,接着剂（防锈用涂料）层,涂装层,金具,橡胶的界面,工 程,目 的,素 材,防锈用涂料,涂布,确保与被着体接着性。,树脂系列(#205等),干燥,溶剂干燥,涂布,确保与橡胶的接着性。,盐化橡胶系列(#225X,#252HT),加硫接着,通过加热促使橡胶/接着剂,进行化学反应，使橡胶/被着体,强有力的接着在一起。,涂装,通过在金属表面涂层薄膜,醇酸,树脂,从而可以防止来自环境,变,+,合成树脂,化带来的侵蚀。,丙烯变性树脂,接着剂涂布涂装工程,关于防振橡胶（素材）,防振橡胶聚合物的定位,防振特性被重视，耐热性要求在max左右,弹簧,振动,橡胶的,2,大性质,(兼具弹力和减震,2,个性质),缓冲筒减震器,架桥橡胶的粘性弹性力学模型,防振橡胶耐久性的变迁,开发年份,耐久性,水平,年年年,高 耐 久 材,标准材料,高 耐 久 材,发动机输出提高,轻量化 小型化,确保寿命,防振橡胶材料的变迁,耐 热 性 能,疲 劳 性 能,动 的 性 能,低动倍高减衰,标准,超低动倍,低动倍,耐热,超超耐热,车 辆 要 求,性 能,防振橡胶的材料,轻 量 化,追求舒适性,发动机的高输出力化,的提高,标准,高耐久,标准,超耐热,防振橡胶材料 减衰和动倍率的关系,1996年,超耐热STD材,1986年,耐热STD材,1984年STD材,1988年高減衰材,年,低动倍高减衰材,动倍率,（Kd/K),減衰,(),200X年,超耐热EPDM材,1997年,超耐热低动倍材,1990年,耐热低动倍材,1986年,低动倍材,1995年,超低动倍材,1998年,耐热超低动倍材,200X年,超耐热超低动倍材,X年,低动倍高减衰材,不良振动（乘车感觉）良,良,车内噪音不良,耐热性,动倍率,耐热,超低动倍材,（SLH/SLR）,4665Hs,超低动倍材,（SLD）,4575Hs,耐热,低动倍材,（LNH）,4065Hs,超耐热,低动倍材,（LNHR）,4565Hs,超耐热,中间材,(NHR),4565Hs,耐热,STD材,（NH）,5165Hs,140,120,100,80,1.2,1.5,1.8,EPDM材,(,过酸化物過架桥),ST,耐磨耗材,（BN）4575Hs,耐久改良STD,耐磨耗材,(FCC材),超耐热,超低动倍材,（开发中）,低动倍EPDM材,（开发中),EPDM材,(硫黄加硫),耐热,超超低动倍,（开发中）,防振橡胶材料系列一览,STD材（N）,4075Hs,绝缘STD材,(ZN)5266Hs,低动倍材（LDN）,4573Hs,低动倍耐磨耗材,(LNX),耐久改良D材,(FCC-10材),橡胶材料技术,接着剂技术,低动倍EPDM防振材,非接着技术开发（D开发）,高耐热系列橡胶,耐热超超低动倍材,高硬度低动倍高减材,高疲劳性防振橡胶材,水溶性接着剂,脱盐素水溶性接着剂,检讨,适用检讨,量产,防振橡胶材料的今后的进化（）,环境对应技术,考虑到环境对应，谋求防振橡胶材料技术上的进步,化成处理技术,脱铅接着剂,铝/铁同时处理技术,脱六价铬表面处理,脱铅电着涂装,亚硝胺对应,橡胶再生技术,脱镍化成处理,脱化成理技术,防振橡胶材料的今后的进化（,2）,关于发动机支架,发电机支架的机能,）,发 动 机 的 支 持,）,发动机的变位规制,）,发动机的振动截断,ENG MT,配置,MISS MT,(AT),buroqku,MT,RR ECM(AT),液封 MT,现行一致（车）,点式 ENG MT配置,SIDEMT,液封 MT,FR STPR,(AT),buroqku,MT,类,色成形 ,类,樹脂,液封,类,圆锥形液封,电子制御液封,BUSH型液封,的变迁,实车,事,象,域,低动弹力,高周波域,低动弹力,中高周波ENG騒音,中周波域,低动弹力,轻量化,中周波,低动弹力,减衰力,支持規制,一般走行,乗心地,的变迁,电子制御液封,型液封,圆锥形液封,树脂,色成形 ,关于悬挂销套,关于悬挂,销套类,外环BUSH,内、外筒付BUSH,内侧异型BUSH,内、外筒付BUSH,内侧异型BUSH,销套类,传动轴系列BUSH,滑动BUSH,入BUSH,带法兰盘BUSH,异型BUSH,悬挂销套的变迁,车辆动向,车辆,后部,正面,1990,1980,1970,1999,销套的动向,第一世代（静特性）,第二世代（,动特性）,第三世代（,多功能两立）,高,输出化（涡轮、DOHC）、追求舒适性,FF,车増加,4WS,4,外环销套,压入销套,内外筒焼付,销套,有缝隙销套,低动倍率销套,带法兰盘销套,入,滑动销套,液封,销套,异型,悬挂销套的特征,价格,性能,液封BUSH,滑动BUSH,異型BUSH,BUSH,带法兰BUSH,外侧异型BUSH,内侧异型BUSH,圧入BUSH,外侧BUSH,扭力降低,变位规制,阻尼性能,内、外筒付BUSH,STD,有缝隙BUSH,关于,软管,胶管,耐燃料油性很重要,、,根据环境情况要求耐热等级范围较广,软管胶管的定位,）,流动配管,）配管密封,）变位吸收,软管胶管的功能,単一,软管的构造,正面,燃料箱,散热器,软管胶管的版面设计,冷却（,散热液）,暖房用软管（散热液）,正面,散热器,水系列软管（水管加热管）,燃料配管用（汽油油气）,正面,燃料箱,燃料系列胶管软管,燃料控制配管（空气）,正面,空气系列 软管,制动配管用（制动液）,正面,制动软管,今后橡胶的方向性,对今后汽车的要求,环境安全,低排放车,可再生,能源对策,清洁能源,替代燃料,省,资源,安全,1次安全(,预防),2次安全(碰撞),国际化,产品开发的本地化,部品调达的国际化,与社会系统的协调,电子信息化,智能化,与人和谐,舒适性,个性化,对今后汽车的要求,今后汽车的方向和对应,对应手法,树脂化,小型化,构造简单化,生产性的提供,耐热超低动倍材,预测技术的成熟,新设计技术,部件数量消减,方向性,价格,功能提高,环境/,再生,短期产品开发,轻量化,今后的汽车,高抗疲劳材料,今后汽车的方向性,国际化,（,globalization,）,未来,橡胶的高性能化,地球环境,再生,清洁能源,系统化,橡胶的高功能化,信息化,产业的平稳化,客户需求的多样化,高附加值化,现在,