具體談談減震橡膠的特性
發布時間：2016-12-21 14:17:02 人瀏覽
來源： 橡膠技術網
一、簡單介紹橡膠減震作用：
減震橡膠作用是減輕機件縱向或橫向的機械振動，緩和負荷的沖擊，吸收機械發出的噪音，減輕設備的震動損壞。橡膠作為減震器，主要是吸收和反射震源發出的振動能量，以減輕振源對環境的作用，特別是可阻止由于振動波產生的共振效應所導致的同步振動。橡膠阻尼性質是橡膠減振的一個優異的特性。阻尼產生于橡膠的滯后特性和變形時的內摩擦。
二、減震橡膠的結構特征：
減振橡膠有很多結構形式，使用最廣泛的是橡膠與金屬牢固粘合的金屬、橡膠復合減振器，它可作為彈性支承元件。其它還有空汽胎式彈簧減振器，它化對振動也表現有不同類型的阻尼效應，通常有四種；粘性阻尼—由流體位移引起；滯后阻尼—材料循環受壓變形過程的能量內耗引起；摩擦阻尼—由阻止兩個接觸面相對滑動所引起的；空氣阻尼—由空氣阻尼引起的；橡膠材料的本能阻尼主要屬于前兩種類型，而充氣的氣胎式橡膠彈簧則屬于空氣阻尼作用。
橡膠的本能阻尼是橡膠的粘彈行為的結果。橡膠制品在較高頻率的機械振動下，發生多次反復變型（伸張、壓縮、或剪切等），因其粘彈性行為使體系中消耗一部份彈性能，轉變為不可逆的熱能散失，測定橡膠試片回彈性時，當試片受沖擊后，回彈性愈小，說明吸收和貯存的彈性能愈大，此時表現有較大的內耗。反之，回彈性大時，說明給予的沖擊能又大部分以機械能（即回彈性）的形式釋放出來，即內耗很小。
提高橡膠分子間的作用力，也就是在橡膠粘彈性體系中增大粘性成分，從而影響了大分了鏈支運動性，致使橡膠振動變形時，多半不及適應外力變化，結果產生滯后現象，且損失一部份變形的彈性能。
橡膠本能阻尼效應就是應用了橡膠滯后損失的結果，利用其吸收振動機械能，轉化為熱能積蓄在橡膠中，并逐漸散發出來。所以橡膠分子應有較大的分子間作用力、致密性及優越的耐熱性和導熱性。
三、不同橡膠減震性能對比：
在常溫的條件下，天然橡膠和順丁橡膠的損失系數值較小，丁苯、氯丁、乙丙、聚氨脂和硅橡膠的損失系數值中等，丁腈和丁基橡膠的損失系數值較大。一般減振橡膠料應選取損失系數值較大的橡膠，因此選用這兩種橡膠是適宜的。
橡膠的彈性模數與損失系數隨著溫度而變化，低溫范圍變化成尤為顯著，橡膠的損失系數值在玻璃化溫度可達最大值，低于玻璃化溫度時，隨著溫度降低而急劇增大，使橡膠失去彈性，因而也失去了減振作用。所以橡膠的玻璃化溫度愈低，可應用的溫度范圍愈廣。橡膠的減振特性以硅橡膠、丁基橡膠為最好，其次是丁苯、氯丁橡膠，再其次是天然和順丁橡膠。丁腈膠主要用于耐油、防振制品，因玻璃化溫度高所以選用中等丙烯睛含量的丁腈膠較好。氯丁耐侯性好，且有較小的壓縮變形，最宜制作橋梁減震制品或軌枕墊等，但有生熱較大的缺點。
四、影響橡膠減震特性的因素：
硫化體系對減震橡膠的生熱和疲勞影響很大。實踐證明在硫化網構中，當交聯鍵中含硫原子數較少，且含少量的游離硫時，硫化膠的動態模量就大，損失系數就小。因此天然橡膠和丁苯橡膠中選用噻唑類和秋蘭姆類促進劑比胍類促進劑效果更佳。
促進劑和硫黃用量應選擇適當。雖然增加促進劑和硫黃用量可以提高交聯密度，增大E值。相反，用量超過一定限度還會降低橡膠的耐熱性。此外增加硫化膠的交聯密度，會使玻璃化溫度升高，從而合低溫減震性能變壞。對玻璃化溫度較高的丁腈橡膠和氯丁橡膠來說，這種影響尤為明顯。
補強劑對橡膠減震特性的影響也很重要。實驗表明動態彈性模數E和損失系數隨著填充劑用量的增大而增大，同時也隨振幅的增大而增大。
在同一條件下，炭黑粒徑愈小，補強郊果愈大，彈性模數越高。炭黑粒徑對彈性模數值影響更為明顯，炭黑粒徑越大彈回率越高動態彈性數越小，生熱越低。根據上述規律，在減振橡膠制品配方中，天然橡膠中應盡量多配入半補強爐黑。或細粒子熱裂法炭黑。合成橡膠本身的強度低，應少用一些會使會使損失系數增大的快壓出爐黑、槽法炭黑等。而碳酸鈣、碳酸鎂、陶土、白炭黑等和各種樹脂等因補強性能差，為獲得必要的動態彈性模數需加大補強劑的用量。在等量配合時，雖然它們的損失系數值增加比炭黑為小，但在相同的動態彈性模數條件下，采用這些填充劑的損失系數比用炭黑時稍大。
隨著軟化劑用量的增大，會使硫化膠的動態彈性模量值降低，損失系數增大，使用軟化劑可改善橡膠的低溫性能。對石油軟化劑一般采用烷烴油類，其損失系數較小，生熱低，而芳香烴含量愈高損失系數值愈大。如天然橡膠與順丁橡膠并用所用的軟化劑不同，其硫化膠的回彈率也不同。軟化劑用到10份以下時，對損失系數影響尚不明顯、如大量配用填充油則損失系數顯著增大，提高生熱性。其它配合劑用量少則無大影響。
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