耐低温减振橡胶的研究与应用论文_华欣倩

耐低温减振橡胶的研究与应用论文_华欣倩

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摘要:高分子材料是以高分子化合物为基础的材料,是一类相对分子质量较高的化合物,橡胶材料是高分子材料的一种,同时也是一类线型柔性的高分子聚合物,橡胶主要包括天然橡胶和合成橡胶两种,橡胶在生活中的应用极其广泛,减振橡胶主要应用于飞机,车辆等动力机械中。本文对减振橡胶做了简要的介绍,并研究了减振橡胶的耐低温性能以及耐低温减振橡胶的作用和应用。

关键词:减振橡胶;耐低温性;研制开发;应用;

前言 减少振动源的振动是消除振动和噪声最有效的办法,但振动源的消除是很难实现的,因而,需要人们寻找其他的有效的方法抑制振动的传递,杜绝声音的传播。减振橡胶是最常用的减振材料,通过调整橡胶的配比,可以使橡胶满足对强度和刚度的要求,形状能够自由选择,则减振橡胶具有良好的发展前景。

1减振橡胶的定义

减振橡胶是一种硫化橡胶,是为了减少或者阻断机械振动和噪音的传递,起到缓冲作用的一类橡胶,减振橡胶在生活中广泛应用于机械运输中。减振橡胶具有优良的特点,橡胶是不可压缩的高分子聚合物,具有良好的阻尼性能,弹性变形也非常大,外观形状可自由选择,具有良好的缓冲,隔音以及减振性能[1]。用于减振的橡胶品种很多,包括天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等。通常根据不同的应用环境和使用要求,选用不同的橡胶材料或几种橡胶共混物,并采用一些改性方法来提高橡胶材料的一种和几种性能。橡胶的分子特性可以反应橡胶的弹性,变形的橡胶分子的运动不是瞬时的,分子间的吸引力需要由原子的振动能来抵消,温度降低时,振动较为缓慢,不足以破坏分子间的吸引力,变形缓慢导致橡胶易变为较硬的固体,而变形速度增大,也会产生类似的情况。橡胶能够进行可逆的变形,发挥其良好的弹性作用。

2减振橡胶的耐低温性研究

橡胶的低温性能,指的是橡胶在低温下可以正常工作和保持其原有弹性的能力。减振橡胶通常需要在较低的温度下进行工作,硫化橡胶在较低的温度下,松弛过程会变得缓慢,分子内摩擦增大,弹性降低较为明显,使得减振橡胶的工作能力降低。

2.1增塑体系对橡胶低温性能的影响

生胶对橡胶的耐低温性能有很大的影响,除此之外,增塑剂也是影响橡胶耐低温性能较大的配合剂,研究者普遍认为,加入增塑剂,能够使橡胶材料的高弹性的范围向低温方向扩展,提高橡胶分子的柔软度,提高减振橡胶的耐低温性能[2]。对于结晶性的橡胶而言,加入增塑剂,降低了减振橡胶的玻璃化转变温度,但其对于减振橡胶的低温结晶影响不太大。

2.2填充体系对橡胶低温性能的影响

在加入填充剂后,填充剂和橡胶的相互作用形成的结构会直接影响到橡胶的耐低温性能,减振橡胶分子和炭黑粒子之间会形成比较牢固的化学以及物理吸附键,同时,在炭黑粒子的表面形成一层生胶的吸附层,使得被吸附生胶的玻璃化温度升高。粒径越小,结构度越高,补强性越好的炭黑粒子,会形成强的吸附层,使橡胶大分子排列更加规整,使得胶料在低温下形成结晶。

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2.3硫化体系对橡胶低温性能的影响

参考各项实验研究表明,采用硫磺硫化体系时,玻璃化温度会随硫磺用量的增加而升高,换言之,有效的硫化体系相对于传统的硫化体系而言,会使玻璃化转变温度更低,主要是因为单双硫键的有效硫化体系,对橡胶大分子的限制力较强,在低温状态下时,会导致橡胶结晶。硫磺硫化体系中,产生最多的主要是硫键,硫键对橡胶大分子链的限制约束力相对较弱,不易使橡胶大分子排列规整,同时不易使橡胶产生低温结晶的现象。交联密度越大,耐低温性能则更加优越。但有一点需强调说明,在无硫硫化体系中,现象表现不甚明显。

3耐低温减振橡胶在建筑物中的作用

随着科技的不断发展和进步,现代工业的飞速发展,工业仪器和设备的功率越来越大,转速也越来越快,机器振动所产生的噪音也越来越大,严重影响了人们的生活和休息。振动和噪声也严重影响产品的质量,仪器的寿命。因而减少振动及噪音污染成为了工业发展面临的重要难题。减振橡胶在此发挥了极大的作用,减振橡胶材料成为了减少振动和噪音普遍采用的方法[3]。减振橡胶在民用建筑中发挥了很大作用,在现代建筑中,橡胶有很大的用途。例如,建筑物上使用的玻璃幕墙是密封胶条、隔音地板,沿青海棉、橡胶地毯、防水材料和涂有乳胶漆的戏剧墙。自从20世纪60年代中期以来,为了减少地铁引起的振动和噪音,在建筑物中安装了大型橡胶弹簧垫。为了减少地震对建筑物的破坏,国内外正在试验生产橡胶垫。胶洲青在混凝土空心构件施工中的应用越来越广泛。胶乳与水泥混合可以提高水泥的弹性和耐磨性。在沥青路面上添加3%的橡胶或胶乳,可防止路面开裂,提高抗冲击性。用于建筑机械日历、运输设备、防护设备等橡胶制品的配件。

4耐低温减振橡胶在机械设备中的应用

在机械设备减振橡胶的应用中,冲击和振动是常见的磨损现象。对于振动敏感的机器设备,其本身不具有减震性能,则需要减振橡胶来隔离振源。对于振动敏感的仪器,仪表,可以直接安装在减振橡胶制品上,也可安装在刚性板材上,起到高度防振的作用。耐低温减振橡胶应用于汽车设备中,主要应用于汽车发动机的支座,悬挂的构件等,应用在汽车上的减振橡胶材料的种类和数量越来越多,提高了汽车的安全性和舒适性,更加方便了人们的生活。在铁路,机车等方面应用减振橡胶,主要应用的装置有弹性车轮,车钩橡胶缓冲器等,减振橡胶具有良好的弹性和减振功能,随着车速的不断提高,人们对于减振性能的要求不断提高,应用在机车上的种类和数量不断增加。轨道机车所用的弹性元件属于高分子复合材料,橡胶轨枕垫因长期暴露于大气中使用,南方夏季温度较高,北方冬季温度较低。需要有良好的耐冷耐热性能,耐老化性能,耐磨抗压性能,缓冲减振性能。减振橡胶还广泛应用于桥梁工程建设中,橡胶需要有较高的抗压强度,具有良好的弹性,使得在热天强度能够保持平衡,冬天也可以保持所需弹性,耐老化性能良好,橡胶工艺性能优质,物美价廉。

结束语

通过对减振橡胶的耐低温性能研究,提高了橡胶的利用率。减振橡胶在生产生活中起到至关重要的作用,通过对减振橡胶的使用,有效降低了机械的磨损和噪音的传播,减振橡胶的发展,对人们的生活产生了极大的影响。

参考文献:

[1]刘兴衡.减振橡胶制品的应用前景[J].橡胶工业.2002,49(5):307-309.

[2]宋传江.高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品的现状和发展[J].橡胶科技市场2009,(6):1-6.

[3]庚晋,白杉.减振橡胶制品的开发动向[J].橡胶参考资料.2003,33(1):2-6.

论文作者:华欣倩

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/8/1

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