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专论·综述合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E0T6IC—07R—U1B5B，2E9R(4)I：N3D1U3—31Y6

减震用橡胶材料及其应用

粱威，杨青芳’，薛丹，祖恩锋，杜江华，马爱洁
(西北工业大学应用化学系，陕西西安710072)

摘要：介绍了橡胶的减震作用和几种减震用橡胶材料的特点及发展，重点综述了汽车、机车和铁路、
桥粱及建筑用橡胶减震制品的应用和发展情况。
关键词：减震橡胶制品；震动；应用；综述
中圈分类号：TQ336．42文献标识码：A文章编号：1000—1255(2006)04—0313—04

随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡
成为各个领域的严重问题：它会降低操作精度，影胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为
响产品质量；缩短产品寿命，使得高精仪器不能正其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
常工作；危及安全性，使设备或构建物早期破坏；橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表
污染环境及影响人身健康，诸如地震之类的震动示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减
甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。因震效果越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与
此，研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各橡胶本身的结构有关，而且与温度和频率有关。
国工业发展面临的重大课题。在常温下，天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损
消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少耗因子较小，丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙
或者消除震动源的震动，但实际上要想完全消除丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗
震动源的震动是不可能的，因此必须采取其他控因子居中，丁基橡胶(IIR)和丁腈橡胶(NBR)的
制震动的方法。实际应用中最广泛、最有效的方损耗因子最大。
法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品。用作减震目的的橡胶材料一般分5种，即
它能够有效地隔离震动与激发源，还可以缓和震NR，SBR，BR为普通橡胶材料；NBR用于耐油硫
动体的震动，因此被广泛地应用于各种机动车辆、化胶；CR用于耐天候硫化胶；IIR用于高阻尼硫
飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备化胶；EPR用于耐热硫化胶。NR虽然损耗因
和仪器的震动隔离。近年来，一些大型建筑物和子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐
桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑疲劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，
物。对于结构震动和结构噪音的阻尼处理，也广耐寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此NR被广
泛地使用特殊的橡胶材料，称为黏弹性高阻尼材泛地用作减震目的，要求耐低温或耐天候性能时，
料1,2】。可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采
用NR、BR及碳原子数大于4的含有一OH基团有
1橡胶的减震作用及减震橡胶材料机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性
橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态，橡胶能，在70oCX22h和4O℃X148h条件下的压缩
的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶永久变形分别为17．O％和11．7％。由于EPDM
分子问相互作用会妨碍分子链的运动，又表现出
黏性特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。
收稿日期：2005一O1—13；修订日期：2005—11—18。
橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的作者简介：梁威(1979一)，男，硕士。
较弱的次级力，使得橡胶材料呈现出独特的黏弹·通讯联系人。

·3l4·合成橡胶工业第29卷

耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性发动机及传动操作系统用橡胶减震器用来隔
能优异，近年来受到广泛关注。最近，日本三井化绝震源的震动。传动部分的减震采用多边联轴
学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质节、阻尼离合器。前、后悬挂装置上使用的减震器
量的EPDM与低相对分子质量的EPDM并用，合不仅要承担车体重量，还要使车体不致传递车轮
作开发出一种新型耐热减震橡胶材料，并获得了的上下振动，抑制簧下质量的不规则运动，传递动
日本专利。该减震橡胶的各项测试表明，其减震力和制动力。橡胶缓冲器是车体的重要减震器之

一
性能与NR相同，但其耐热性、低温柔软性要比，其结构形式是2块金属板之间夹有橡胶层，利
NR等其他橡胶好。Iizumi采用EPDM制成用橡胶的剪切变形达到缓冲的目的。近期又开发
用于汽车部件上的减震器用橡胶材料，具有很好出充氮气、与减震器油共存的筒式缓冲器，特点是
的耐热性，在190℃×5h热老化后，材料仍具有提高缓冲器的载荷能力(最高达20MPa)，减震效
很好的层间黏合性能。对低温动态性能要求苛刻果好，且延长其使用寿命。汽车用橡胶减震器采
的减震橡胶，往往采用硅橡胶；当要求高阻尼时可用的橡