非金属材料-常用橡胶和工程塑料的特点和性能.pdf

核 工 业 第 二 研 究 设 计 院 （北京核工程研究设计院）B E I J ING I N S T I T UT E O F NU C L E A R E N GI N F _ E R I NG秦山 核电二期扩建工程Q N P P II E P地址：北 京 早成路 马神 庙Ad d r e s s:P.O.8 4 0 1 0 0 8 4 0电话；$6 0 2 2 5 0 1T e l e p h o n e:传其：6$4 2 1 9 2 8Fa x:今一！B1 NE图 文 传 真I 号：8 4 0 信箱B e i j i n g,C h i n a(T E L E F A C S D A IL E)主 送：核电 秦山 联营公司设备处阀门 科 T、对 方 毓豁.FRO M：核 二 院核 安 全 与 系 统 工 程 所我 方 翻港号：Q B N E 4.0 1 似 Z Q Q NPO c t Y T O 生 产 经 营 部 荆 总日 期 D A T E 2 0 0 7/1/1 2共发 送页数(N O P A G E S S E M)1,4口 N o,竹刃 5 O N 日题目：关于秦山二期扩建工程常用橡胶和工程塑料的特点和性能 S UB J EC T 在秦山 二期扩建工程蝶阀的 采购和使用中，可能 会涉及常用橡胶和工程塑料，现提供相关资 料供参考。因为对同一种材料，不同生产厂家的配方是不同的，性能数据上会有差异 常用橡胶的名称、化学成分、特点、理化性能和耐辐照性能等请参考附 件1（共7 页）；工 程塑料的名称、化学成分、特点、理化性能和耐辐照性能等请参考附 件2（共6 页）。关于安全壳隔离阀3 E U F 0 0 1、0 0 2 V A,4 E U F 0 0 3,0 0 4 V A 的进一步设计要求，我院 将于近期尽快另行发文。一粼 魄匹编制：t 4.校对；争y y 0）一，Y审核：飞c山4 A.”审定：魂 找卜一一一一丫目 ，一一 ii8 0 0 国3 NI 任9 Z O M9 9%y d 9 0：Z T L O O Z i 0/Z TN P Q J V C IDA IDA 2.3常用橡胶的名称、符号、常用橡胶的名称、符号商品名IN 4！/7商品 名见表2。二 二表2-1 通 用橡胶序号 名称 特号化学成份 商品名 1天然橡胶.NR 以 橡胶 烃（聚 异 戊 二 烯）为主，另 含 少 惫 蛋 白 质，水 分，树.1 0 酸、糖 类 和 无 机 盐N a t s y n,A m e r i p o L J S R巩，C a l i t l e x I P,L a t a x等2丁苯橡胶 S B R丁二烯和苯乙 烯的 共聚物 B u n s,S-3顺丁橡胶B R由 丁二 烯 聚 合 而 成的 顺 式 结构橡胶4异戊橡胶 IR以异戊二烯为单体聚合而成，组 成 和 结 构 均 与 天 然 橡胶 扣似 一，厂 一5丁基橡胶n R异丁烯和少量 异 戊二 烯的 共 象 物，又 称 异 丁 橡 胶 二P o ly s a r,B u ty l，E s s oB u t y l,J S R B u t y l，6 氯丁橡 胶C R由 氛丁二 烯作单体，乳液聚合而成的聚合物，N e o p i e n e,B a y p r a w7丁睛橡胶NBR丁二 烯与 丙 烯 睛的 共 聚 物P e r l i u n a n N,K r y n a e j i s RN 表2-2 特种橡 胶 序号名称符号化学成份商品名1三元乙丙橡胶 E P nM乙烯和丙 烯和 少量 非共扼二 烯的 共 聚 物N o r d e l，叭s t a l o n，d u t r g,助州e n e，三井 E P T,J S R E R2抓磺化聚乙烯橡胶C S M抓 和 二 氧 化 硫 处 理叹 即 氛 磺化）聚乙烯后再 经 硫化而成3丙烯酸酷橡胶 AR烷基丙烯酸酷与不饱和单 体（如 丙 烯 睛）的 共 聚 物一“4 聚氨酷橡胶 U R由 19酩 或聚醚与 二 异氰酸醋类化合物聚合而成A 柳r e n e;w a l c o ll a m.E s th a a e,Ge n t h a n e5硅橡胶S RQ，主链为 硅氧原 子组 成的、带有 机 基团 的 缩 聚 物 R h o d o t i s i l;S i l a s te n a,石 氟橡胶F P M：由 含氮单体共聚而 得“几叭 t o n7 了 聚硫橡胶P S R三氯乙烷和 多硫化钠的缩聚物 为分子 主链中 含 有硫 原子的 特种橡胶一 一：8氯化聚乙始橡胶交乙 烯、氛 乙 烯 与 二 氛乙 烯的三元共聚物 一 厂一 一8 0 0 函3 NI 住8 Z S T Z fi 8 9%d 3 9 0：Z T L O O Z T O/Z Tp sx t i%i2.4橡胶的特性和用途橡 胶的 特性和用途见表3 0表3-1通用 橡胶的 特点橡胶名称优点 缺点 用途举例天 然橡胶 N R弹性好，强度和伸长率均高，抗 撕性好，耐磨、，耐屈挠，生胶加工性优良，粘合 方 便 耐热、耐油、耐候、耐臭氧等性能均较差，易 燃轮胎、减震制品、胶管、电 线绝缘层和 护套丁苯橡胶 S B R耐磨性突出，耐老化和耐热性超 过N R.弹性、加工性较差。生胶强 度较低，自 粘性差。：代替N R 制作轮胎等。“顺丁 橡胶 B R弹性和耐低温性十分优良，耐 磨性好 加 工性 较差，抗撕强度低，耐老化性也 较 差 轮胎、减震制1%.；特别是 耐 一寒制品 异戊橡胶 l k，吸水性低、：电 绝缘性好，耐老化性优于天然胶 弹性和加工性能比天然胶较差。可替代天然稼 胶 “丁 基 橡胶 II R 气密性突出、耐老化和耐热性优于 一般通用胶，内摩擦大，阻尼特性优良，耐酸、耐碱性佳。强度低；加工性差，硫化慢，不易 粘合，易燃 烧 不耐 辐 射，动态生热大内胎、水胎，化工衬皇 减震制品抓丁橡胶 C R物理力学性能良好，耐 候、耐热、耐 臭氧性优良，难m 有二定程度的耐油、耐 化学 药品性粘合性能 优良密度大，相 对成本较高，电 绝 缘 性 较 差，易焦烧，易 粘模，易，结晶，、耐寒性较差：胶 管、胶 带、：电 缆护套，压出制品，车辆门 窗嵌条，丁峭橡胶-N 7耐 矿 物 油、石 油 类 群 剂、稀酸和稀碱性 较突出，耐 热 性 较 好，最 高 可 达1 5 a M。耐寒 性 耐 奥 氧 性 较差，各种耐抽密封制品，耐油配件、输油 胶管，纺织皮辊。核设备 所O I O 晒3月I 任MU M%V d 9 0：z T L O O Z T O/Z T 41 ,/I表3-2 特 种橡胶的特点 橡胶 名称优点缺点用途举例三元 乙丙 橡胶班 D M 密度小，可大量填充油和填料。耐昊氧、，耐天候 老化、耐 热 水和 蒸 汽.性能优良，耐酸、强碱、氧化剂和动植J物油性好：耐 辐照性 突出，耐 热可达 1 7 0 1C，低温可耐一5 0 C。硫化速度慢，自 粘性和互粘性差，耐矿物油 和烃类溶剂性差汽车配件、车辆密封条，电 线电缆 绝缘 层和护套，防水胶板和卷材油氛 磺化聚乙 烯橡 胶C S M耐氧、复氧及天候老化性优良 三 对浓酸及氧化性化学药品的稳定性好，耐热性也佳，可达1 5 0 C耐 低温性较差，材质较僵硬。化工 衬里、胶布制品芬 低压电器绝缘、彩色制品、胶 辊。丙烯酸酷橡胶从，最大特点：兼有耐油、耐热性能，可在1 8 0 C 以下热油中使用。二 耐日 光老化、耐氧与臭氧、耐紫外光线，气密性也较好。耐低温性较差，不耐水及热蒸汽，强度、弹性及耐磨性均较 差，在苯及丙酮溶荆中 澎胀较大，加工性能不好，可用作一切需要耐油、耐热、耐老化的制品，如耐热油软管、油封等。聚氨酷 橡胶U R 强 度大，抗拉强度可达 3 5 M P a.耐磨 性好，耐油，抗辐照，硬度变化，范围大，可烧铸 成型、耐热性，特别是耐湿热性差，动态生热 大。胶辊哥 齿形同步带、耐磨、耐冲击制品、实芯轮胎。硅橡胶S R/Q突出的耐高低温性能（一1 0 0 3 0 0 C），耐步、耐 昊 氧 性 优良 卜 电绝缘性卓越，生理惰性，透 气 率 商 强度 较低，不谢极性溶剂、芳烃和氛化烃，耐蒸汽性也较差，价 格较 贵一，耐高低温密封制品，耐高温电绝缘制品 胶 攀，印 模材料。医 用制品、氟橡胶F B I 耐高温性能最好的一种橡胶可达3 0 0 1C,耐油、芳烃、酸、碱等化学药一 品 性能 也十分 卓越、高于其他橡胶，能 适应高真拿 密 封加工性差，粘合困难，价格高昂，耐低温性较差。各种耐热、耐油、耐化学药品的 配件，包 括真空密封圈、垫片、隔膜、胶布等。舞 a 橡 g P S R耐 抽及 耐各种 介 质的 性 能 优良；耐候 几 耐 老化性好。强度很 低、变形大 油箱和建筑密封腻子氯 化聚乙 烯橡胶 C M。耐天候者化、耐热和耐臭氧性接近氯丁橡胶、A t.,.弹性 差、变形大、，对模具 有腐蚀作用，出模困 难（粘 模）：电绪、电缆护套可 输送带面胶。核设备所T T O 硒3 NI 任MU M%V 3 8 0：Z T L O O Z T O/Z TN f T：i序号 名称：符号化学成份商品名，1 聚乙 烯P E可由乙烯气体聚合而成，有商、中 飞低三种密 度。A v c a t h e n e，Ho s t a c o n,国内：从-I,M-I I,M 一m2聚丙 烯，P P可由 丙 烯 气体 聚 合 而 成，有 等规、间 规、无规 和主体块规四种类型。P e n t e n e 3聚氯乙 烯P VC可由乙块气体与氯化氢反应 聚合而成，有硬质、半硬质和软质三类。，。A r mo d u r，L u c o f l e x，H e 拉 fl e x 4聚苯乙 烯P S可由乙烯气与苯反应聚合而成A f c o t e n e,S t y T o fl e x,：国，内：2 0 3 A,2 0 4 等改 性聚苯乙 烯 S聚甲基丙、烯酸甲 醋P MMA可由甲基丙烯酸甲酷聚合而成，是丙烯酸类塑 料最 重要的一种P l e x i g l a s s,A l t u g l s,国 内：#3 7 2 改性 有机 玻璃 6 聚I N 肢 甄C R l可由 氨基酸脱水缩聚而 成，或由 二 元胺 与二 元酸反 应 聚合而成。N y l o n，R il s a n T h e a n.o c o m p,D u r e t m,U l t a n m i d,M a r a t ty l。国 内：尼 龙6,6 6,6 1 0,1 A 1 0（改性），M C 尼 龙等7聚碳酸醋P C可由 双酚A聚合而 成L e x a n，Ma k r o l o n，P a a l i t e 国内：J T G8聚四氛乙烯P T M秘河用 氛 石、三 抓甲 烷 等 原 料：经加热裂解、聚 合而成T e 月 o n.Ga l o n9聚三氮 w.乙烯 P C T F E,F 3 可用氟利昂 1 1 3 脱氛 聚合而成。二K e l F,场 l a t l e f 1 0 聚酞亚胺，P T,S P 主链上含有酞亚胺集团的聚合 物总 称 可由 四 元 酸-,醉 与二 元 伯 胺 反 应 缩 聚 而 成 K i n e l,K a p t o n1 1聚醚醚酮、P I 正K可由 二氛苯酮、对苯二 酚和碳，酸钠为原料，以苯夙为溶剂制，得，I C I,A mo c o,V i c t r e x 1 2酚醛树脂：P F可由苯酚或其衍生物与甲醛 反应缩聚而成。B a k e l i t e,C e l o r o n！3 脉醛 树脂 U F,V F-可由 脉素，三 聚 氰 胺 或 双 帆 胺等与甲 醛反 应缩聚 而成。A血o l a c,D uit e二1 4环氧树脂 E P：含 有 两个或两 个以 上 环氧 基团的一类聚合物A r a i d i t e;E p d c o t e核设备所9 T 0 晒3xi 任9 z 8 M9 9 x v d s o：z T L 0 0 9 T O/Z T3.4塑料的特性和用途 塑料的 特性和用途参见衷7.叫）4/6表 7名称主要特点用途举例聚乙烯耐化学腐蚀 性优良；电绝缘性优良，尤其是高频绝 缘；吸 水性很小。二缺点：fA;m 强 度 不 高，质 较软，不I 受高的载荷高频、水底及一般电 缆的包皮，耐 腐蚀件，耐磨、耐 腐蚀 涂层，一般机 械结 构零 件。一 聚丙烯密 度小，是 常 用 塑 料 中 材质 最 轻的公 可 在1 0 0-1 2 0 长 期使用 几乎不吸水，并有较好的 化学稳 定性，高 频电 性能优良，且，不 受 湿 度 影 响，成 型 容 易“缺点：低温发 脆，不耐磨、易老化，成型收 缩率大。般机 械零 件，耐 腐 蚀 件、商 频绝缘材料和电 缆电 线包皮等。聚氯乙烯 二耐化学腐蚀和电 绝缘性能优良；耐湿性 优 良；耐a性好，能自 熄；。气密性好；硬质P V C.的耐气候性、耐老化性，耐冲击性和耐磨性以 及强 度均较好；热稳定性较差。缺点：使 用 温 度 低 耐腐蚀件如化工管道、通风管 屯 泵、风机：绝缘 件如插头、开 关、：电 缆 绝 缘 层；密封件聚苯乙 烯无 色透明，透 光 率 仅 次 于 有机 玻璃，着 色性 好；，有 一 定 的 机 械 强 舆 耐 水 及 耐 化 学腐蚀性能 好，能 耐 强酸强碱：电 绝缘性优：良，尤其是高 频 绝缘 性。易于 成型，价格低廉。二 缺点：质脆 而 硬，不 耐冲击 耐热性 低 (8 0 1,C),耐 有 机溶 剂性较差高频绝 缘件几透明件、装饰件、耐腐 蚀件。集甲 基丙烯酸甲醋（有机玻璃）透光性好，可 透过 9 9 0/0 以 上的太阳光，着 色 性 佳 有 一 定 的 强 度，比 普 通 玻 i i ft-M m It7-8 倍。耐 紫 外 线 及 大 气 老 化，赫 蚀，电 绝 缘 性 好，可 在-6 0-!-1 0 0 下 使 角 在一定条件下 尺寸 稳定，容易成型。缺点；J质较脆、易溶于有机溶剂中，作为透光材料，表 面硬度 不够、易 擦伤起毛透明 件，装饰件聚 It胺（尼龙）无 臭 6 无 味、无 毒、抗 霉 菌 具 有 较 商 强度和良 好的 冲 击韧 度，有一定的耐热性，可 在X 1 0 下 使 用；耐 磨 型与自 润 滑性 优异 摩 擦 系 数 小，其 零 件 制品 有 良 好 的 消音 性，运转 时 噪 声 小，耐 抽 性能i 1 为 优良，能 耐 弱酸 弱 碱 及 一 般 溶 剂。缺 点：对 强 慈 强 碱、酚 类 等 抵 抗 力 较 差；，热导率低、热 膨胀大、，有冷流性及较高的吸水性和棋型 收 缩率二一般机械结 构件、减摩耐磨及传动 件、高压耐油 密封圈，喷 涂 金 属 表 面、：作 防 腐耐 磨 涂 层，一1 几 J核设备所L T O 国3 NI 任MU M%y 3 6 0：Z T L O O Z T O/Z i 脚 牛：杯续表7名称主要特点 用途举例r：，厂 聚碳酸f r o 二综合性能优良，突出的抗冲击强度和抗蠕变性，在这方面是热塑性塑 料中 最优异的；可在一 0 x 1 2 0 内 长期使 用，吸水性低，尺寸稳定性好，成型收 缩率低；电绝缘 性 优良。无 色 透 明，看 色 性 佳 缺点七自 润 滑性差，耐 磨性低于 尼龙，不耐碱、酮、胺及芳香烃，有应力开裂倾向。仪器仪表零件，耐冲击件，透明件，：绝 缘件聚四氟乙烯耐腐蚀性突出，几乎耐所有 化学药品的 侵 蚀，包括强氧化剂“王水，但受熔融碱金属侵蚀：摩擦系数是塑料中最 低的，自 润滑性能也 优异；耐热性高；使用沮度范1，围 宽，可 在-2 0 0 2 6 0 下 长 期使 用：电性 能 优良，不 受 卿 率 变 化 的 影 晌：不 粘、不吸水。缺点：线膨胀系数大，尺寸稳定 性差；冷二流 性（蠕 变）大、耐 磨 性 差;需 模 压 烧 结 成型 抗辐射性和电晕 性较 差。耐腐蚀件，减摩耐磨件，密封 件，高 温 绝 缘 件 聚三氟氯乙 烯耐腐蚀、耐高 低温和电 性能略 次于P T F E;句在-i 8 0 -1 9 0 下 长 期 使 用；硬 度、抗蠕 变 性 和 抗 辐 射 性 略 优 于P T F E；在 芳 香：烃和卤化烃溶剂中略微溶胀；可注塑成型耐腐蚀佩 减摩耐磨样，密封件，高温绝缘件；聚酷亚胺耐热性优越，在-2 6 9-4 0 0 1C 范围 内能保持较高的 力 学 性 能；可 在-2 4 0 2 6 0 的 空 气或氮气中 长期使用；抗 辐射性能 突出；在高 温 和高 真 空 条 件 下 摩 擦 系 数 低、自 润滑性 能 良 好、不 易 挥 发；加 工 性 差；低 温 硬 度 和 尺寸 稳 定 性 均良 好；耐 电 晕；耐 稀 酸缺 点：不 耐 碱、强 氧 化 知 和 高 压 蒸 汽 特殊工作条件下的 精密零件如 高 温、高 真空的自 润 滑 轴承、压缩机的活 塞环、密封圈、鼓 风 机 叶 轮；高 温 工 作中的电 气设 备零件二 聚 M 秘 M对氧稳定性高，与聚抓相似；耐疲劳性优越：，韧性极好，二 难以 切断；耐 热性高，能耐3 1 5 高温，长期使用温度可 达2 4 3 C，在2 6 0 过热水中 性能长期良 好；耐腐蚀性 优良，在6 0 0 8 几硫酸 到4 0 0 g 几氢氧化钠 宽 广p H 值 范围 内 高 温 下 仍 耐 浸 蚀，但受 某些 浓酸 侵 蚀：抗 辐 射 性 优良，在1 1 M G y 照 射下，无明 显 降 解；难 燃 烧、低二烟、低毒。重型汽车制动系统的推力轴承，高温 精 密 轴 承 和 保持 架，蜗轮，离 合器等。线圈浸渍绝缘材料核设备所9 1 0 晒9 NI 任9 Z B T U S O I v a O T：Z T L O O Z T o/Z Ttk q 1 V 6续表？名称主要特点 用 途举例 酚醛树脂负载能力强：尺寸稳定性高；电性能好，特殊 配方可 在电 子设 备 上使 用；耐 热性好，能在 1 4 9,.使用，特 殊配方 可达2 6 0*C;.热 导 率 低；耐 化 学 腐 恤 性 好，能耐弱酸、弱碱及绝大部分有 机溶剂缺 点：脆，耐 光 性 差 不 耐 强 氧 化 性 酸的 腐蚀。一般机械零件，绝缘件，耐腐蚀件，水润滑轴承，滑道，一般高、低压电 器制件、插头、插座、罩壳，齿轮、滑轮 泵叶轮 复合 材料基体 闷尸眼醛树脂电 绝 缘 性 和 耐 电 弧 性 优良；抗 压 强 度 高，变 形小；硬 度高、耐 磨 性 M 能 耐 许 多 有机溶剂和油脂：难燃烧，能自 熄：对光稳定：干、湿 交替 条 件 下，有收 缩、膨 胀 现象；需高 温固 化，色 彩 鲜 艳，半 透明 如 玉，有“电 玉u 之 称。一 般 机 械零 件。绝 缘 件，装饰 件，仪 养 壳；耐 热、耐 水食 具1 电 擂头、开 关 手 柄。环氧树脂在热固 性塑料中 强度较高、，韧性较好，电绝 缘性优良，防火、防 潮、防霉，耐热、耐寒，可在-8 0-1 5 5 1 C 温 度范围内 长期使用；化 学 稳 定 性 好，能 耐 有 抓 溶 剂、各 种化 学 试 剂，室 瞬 下 能 耐 稀 碱 液；但 在 强 碱及加热情况下容易为 碱所分解；其固 化成型后的 收缩率 小，对许多 材料的 粘结 力强，成型工艺 简单，成本较低塑 料模具，精密 量具，机 械、仪表和电 气结构 零件，电 气、电 子 元件 及线圈 的 灌 注、涂 覆 和 包封，修补 铸 件 砂 眼 和金 属 零件 裂纹 环 氧 玻 璃 镶用于宇航结构件、压力容器（如氧气瓶）及 其他高强度制 件一 3.5 塑 料 的 理 化 性 能 塑 料的 理 化 性能 参 见 裹8,表8塑 料的 理化性能名称密度(9h)，吸水率f 穷）、抗拉强度 (b oa):拉伸 模盆(4 P a)断后伸长率（）抗压强度M P a)抗弯 强 度(a)冲击强度悬臂梁，缺口(1 1 间 硬度甘 M别 1 拍成型收 缩率（）H D 陀0.9 4 1-0 9 6 5切.0 12 1-3 80.4L1.0 3么卜1 0 0断裂 1 8.6%从.58 0 1 0 6 76 0 7 0 HS D。1.5-4.0 切 P E0.9 1-0:9 2 5斌 众0 13 9 月巧.70.1 2-0.2 49 0-8 0 08 5 3 再 4 1-5 0 HS D1 0 斑次：1.2 y 4.0P0.9 0.9 L0.0 3 O.Q 43 54 01.卜1.62 0 04 2-5 61 0 -1 0 0s o-l o m R1.0-2.5一 P V C：硬质1 30-1.5 80.0 7-0.4刁 5.5 0 3.3 2 0-4 0一 8 0-9 0简支梁，无缺口 3 0-4 0 k J 公 二 1 4 l l f l;M 0.1-0.5P VC软质1.1 6 二 3 50.5-1.01 0 2 51 0 0-4 5 0 于 月 一口一成 5 0-.7 5 H S A1.5、核设各所8 T O 晒3 悦i 任R U M 9 9%V 3 O T：Z T L O O Z T O/Z T