如何合理選用可曲撓橡膠接頭材質(zhì)的問題

       一般原則先要考慮的是橡膠接頭使用環(huán)境和工作條件，滿足其使用性能的要求，這是材料選用基本的原則；

        其次橡膠接頭材質(zhì)的加工工藝性能，適合批量生產(chǎn)，保證成品性能、尺寸一致性；

成本，有機(jī)化合物由于原料來源和成分的區(qū)別，價(jià)格也是差異很大的；

可靠性，工程材料由于其使用環(huán)境差別，尤其橡膠接頭的使用條件和其本身的原因，通常要比其它零部件更容易失效。

        一：力學(xué)性能一般來說，工程上采用的各種橡膠接頭，橡膠軟接頭，各種膨脹節(jié)，都是利用其彈性，使之起到減振、降噪，伸縮或密封作用。改善高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器設(shè)備的動(dòng)力性能、提高運(yùn)行平穩(wěn)性和密封質(zhì)量、保護(hù)零件不至于因?yàn)檎駝?dòng).沖擊而損壞變形或產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，從而提高機(jī)器設(shè)備的使用壽命。所以要求使用的橡膠接頭橡膠材質(zhì)應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、良好的彈性、比較高的耐疲勞可靠性、而且在長時(shí)間使用情況下不改變起應(yīng)有的性質(zhì)。對(duì)比其它工程材料，從強(qiáng)度方面來說，即使是以碳黑增強(qiáng)的硫化橡膠，其機(jī)械強(qiáng)度也是不高的。以強(qiáng)度好的天然橡膠，抗張強(qiáng)度（扯斷強(qiáng)度）只有24~34N/mm2，強(qiáng)度差的硅橡膠強(qiáng)度僅3.9~9.8N/mm2，與一般金屬材料相比，要差一個(gè)（甚至兩個(gè)）數(shù)量級(jí)。由于橡膠材料強(qiáng)度不高，尤其是表面具有裂紋時(shí)，拉伸更容易使材料破壞，因此在選用中除應(yīng)按橡膠接頭要求的承載能力選擇適當(dāng)?shù)南鹉z品種外，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)盡可能注意使橡膠接頭處于受壓狀態(tài)，而不是受剪或拉伸狀態(tài)。同時(shí)不要使橡膠接頭承受的壓力過高，以免橡膠接頭，膨脹節(jié)過早的出現(xiàn)損壞。為了防止外界的破壞，橡膠與法蘭或者閥門連接的表面一定要平滑，拐彎處一定要有較大的原角過渡。倒角，以免造成直接經(jīng)濟(jì)損失成不必要的損傷。

         二：工作溫度 橡膠接頭，橡膠膨脹節(jié)又一比較大的缺點(diǎn)是使用溫度低，一般硫化橡膠允許長期使用工作溫度在100℃左右，高的硅橡膠、氟橡膠也只在200~300℃之間。而橡膠的力學(xué)性能有隨溫度升高而變化，尤其是強(qiáng)度隨溫度升高而有所下降。橡膠的彈性也與溫度變化有關(guān)。拉伸時(shí)，溫度升高，橡膠持續(xù)伸長率得到增大，但彈性卻下降。（需要說明的是，硅橡膠耐溫本領(lǐng)好，即使在200~300℃時(shí)還能保持其良好的彈性。）一般來說，橡膠短時(shí)間的加熱，冷卻后還能保持其原來的力學(xué)性能，但在長時(shí)間高溫下，內(nèi)部發(fā)生了使橡膠分子結(jié)構(gòu)變化的化學(xué)反應(yīng)，加速了橡膠的熱老化。從其自身來說，這個(gè)老化反應(yīng)是不可逆的，從而影響了橡膠材質(zhì)的性能，使之不能恢復(fù)，導(dǎo)致橡膠接頭的損傷。為了提高橡膠接頭的使用壽命，在選用中要根據(jù)所使用環(huán)境和工作溫度，選擇耐熱性能相適應(yīng)的膠種，同時(shí)在設(shè)計(jì)中注意改善橡膠接頭，橡膠膨脹節(jié)的受摩擦狀態(tài)和散熱條件，不要使橡膠零件產(chǎn)生過多的熱量并形成積聚。

橡膠是一種多組分的有機(jī)物質(zhì)，要使橡膠具有較高的耐熱性能，可以通過改變膠料的成分（如采用新型的硫化和加入耐熱性較好的填充劑）和加工方法等輔助措施來達(dá)到。對(duì)于低溫條件下工作的橡膠零件，如在寒冷地區(qū)安裝的閥門，某些暴露在外界的橡膠接頭，則應(yīng)選用合適的耐低溫的耐寒橡膠。因?yàn)橄鹉z只能在某一范圍的溫度條件下才具有彈性，當(dāng)環(huán)境溫度低到橡膠的脆化溫度時(shí)，橡膠就會(huì)變成脆而易碎的玻璃狀物質(zhì)，完全失去其使用價(jià)值。要獲得性能優(yōu)良的耐寒橡膠，基本的是選擇耐寒的生膠（如硅橡膠可在-70℃—— -120℃范圍內(nèi)使用）；此外，通過生膠的接枝鑲嵌，降低結(jié)晶傾向，或者改變橡膠的配方，加入耐低溫的增塑劑，也能在一定范圍內(nèi)改善橡膠的耐寒性能。

        三：介質(zhì)影響 橡膠是鏈狀的有機(jī)物質(zhì)，橡膠接頭在使用過程重要經(jīng)常的接觸到各種有腐蝕性的介質(zhì)，如油類、溶劑、酸、堿、氧氣、臭氧等等。不同品種的橡膠，由于其組分不同，它們抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力也不盡相同。使用時(shí)必須根據(jù)橡膠接頭，橡膠膨脹節(jié)的使用環(huán)境及所接觸的介質(zhì)類型選擇適宜的橡膠材質(zhì)，才能保證橡膠接頭，橡膠膨脹節(jié)在長期使用過程中不致因介質(zhì)腐蝕而降低或失去應(yīng)有的物理機(jī)械性能。

        四：老化 同其它高分子有機(jī)材料一樣，老化是橡膠制品使用過程中一個(gè)突出的問題，它直接影響到橡膠接頭，橡膠膨脹節(jié)的使用壽命。在制造、使用橡膠接頭時(shí)，選用橡膠材質(zhì)是一個(gè)必須考慮的因素。除了材質(zhì)本身外，影響橡膠老化的因素主要是氧、臭氧、熱、光、金屬鹽和機(jī)械疲勞。它們促使橡膠的大分子裂解，破壞橡膠分子的正常結(jié)構(gòu)，從而使橡膠件出現(xiàn)變色、發(fā)粘、發(fā)脆、變硬以及龜裂等等。防止橡膠接頭老化的措施很多（如在膠料中加入防老化劑、橡膠接頭表面涂以涂料、正確掌握硫化工藝、成品避免受壓、避光防曬）。在設(shè)計(jì)中選用耐老化性能好的橡膠材質(zhì)（硅橡膠、氟橡膠耐老化、其次乙丙橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠等）