浅谈橡胶产品的密度量测

    谈到橡胶的密度量测，就务必先了解【橡胶】是甚么。举例说明：一般人均认为轮胎是用橡胶做的，这只对了一部分。其实，轮胎是个比您眼睛所看到的还要复杂的东西。轮胎除了橡胶外，尚使用许多其它原料。原料使用除了轮胎构造上的各种橡胶：天然的与合成的。配方组合则包含了一种或多种橡胶，以及产生化学特性的化学物质。当所有这些材料加在一起加以硫化，就会产生一个坚硬及高弹性的物体那才是轮胎。一般而言：优良的橡胶产品务必具有良好伸展和抗拒大的物质特性。
 

橡胶的分类：
A： 天然橡胶NR：

从Hevea 橡胶树采集橡胶浆经过滤,浓缩的初步制程, 即为制造橡胶液的原料. 生橡胶的制造, 则需历经过滤, 消泡, 凝固, 烟熏, 风干等等制程。其主要成份为异戊二烯 (isoprene), 其具有优秀的弹性, 张力等物理特性,为人造橡胶所不能代替。
B：合成橡胶又称(聚氯丁二稀)：
依发明的先后依次是（IR) 橡胶、（SBR)橡胶、（BR)橡胶等。是大量的被使用為輪胎原料，其使用量達到橡膠全体量の80％。故(NR,IR,SBR, BR）这四种被称为泛用橡胶。除此四类外，其它的称为特殊橡胶。它能适用于许多特定用途。
CR橡胶：接着用、NBR橡胶：油封用、IIR橡胶：轮胎的内胎用、Si橡胶：卫生关系用品、ACM橡胶：自动车部品、CSM橡胶：因为容易着色使用于建材、电线被覆。FKM橡胶：化学电子关系。
　　　
橡胶轮胎的制作流程：
1、制造程序首先是把基本橡胶、加工油、碳烟、色料、抗氧化物、促进剂、以及多种添加剂混合在一起。
2、这些原料掺合在一个大形的混合槽以高压和高温方式不断地混合搅拌，更加后在槽内精炼出一种高温黏黑的混合物，而这也就构成了所通称的踏面胶料。
3、待胶料冷却后，可将其切割成好几种形式。大部份是切割成特定的长条状以便运送到不同的精炼机。
4、精炼机是以两个巨大的滚轮不断的滚进胶料，也不断的掺合各种胶料。以这种方式，不同的胶料分别在精炼机中粹炼成型出轮胎的原料如胎边及胎面等。
5、有一种涂在纱上的液态橡胶，那是做胎体时使用的。而巨大呈卷状的纱，是有它适用的特定橡胶。在不同的胶料中，配合使用不同的纱。纱则可分为：多元酯、缧滢、尼龙等，现今的辐射胎则大部份是以多元酯纤维做为胎体的材料。
6、钢丝也是基本的轮胎原料。它是以高韧性的钢丝为骨梁，而用来强化轮胎与轮圈的密合性。将棉纱丝带缠绕涂了胶的整束钢丝，再把成束钢丝缠绕成圆型环圈。涂胶是为了黏性，有了黏性钢丝才可以和轮胎牢固的结合在一起。
7、辐射胎是以一或二种的机器分阶段做出来的。轮胎的更加内层是二层的人造胶，也就是一般通称的「内衬」。内衬是用来防止漏气，有了内衬，就不需用内胎。内衬有两层的结构；主要是位于上方是帘布层。帘布层是用两条长型的胶料结合而成，用来加强胎唇钢丝。再加上左右各一的防擦层，顾名思义，那是用来降低轮胎在装上车时和钢圈产生磨擦的一层橡胶。
8、把轮胎送去模子加硫前必需先用成型机，将上述所有的配件组合在它所属的位置上，让它有轮胎的形状。再用机器贴上钢丝环带层，以防止轮胎被刺穿和加强胎面的抗压能力。胎面是更加后贴上去的，经过自动成型机的滚筒把所有的配件利用压力固定，就成了一条生胎。 生胎再经检查后，便可进行下一步骤的加硫成型。
9、轮胎是经过加硫来定型和产生胎纹的。加硫时，使用一个很大的热铁铸模，模子上刻有胎面花纹，胎边则刻有制造厂商、系列名称、和一些法律规定必需的标示说明。
10、轮胎依不同规格以摄氏300度以上需加硫12-15分钟。加硫时间完成后，模子打开， 轮胎会从模子弹出到前面一条长长的输送带，送到成品区以便检查。
　　综合以上轮胎的生产过程约可简化为如下：
　　　　　　　
　　　　　　　单体→聚合→凝聚→干燥→橡胶块→硫化→成形

橡胶的硫化作用和添加物：
    由于高分子工业的发达，带动了合成橡胶工业如雨后春笋般的出现。橡胶除了本身的特性外，有很大的部份是决定于其配方，不同的橡胶配方所做出来的橡胶制品，其物理性质也会有所不同，而纯橡胶几乎无法不添加其它药品或填料而单独使用。同时，除非有新的特殊橡胶的发明，否则橡胶制品或多或少一定会发生老化现象的，只是其老化的程度或有不同而已。
    硫化作用：如果我们在生胶中混入硫去加热，则会使橡胶变的有弹性，这是因为硫原子会与橡胶的长条分子产生横向的键结，如此使得橡胶在被拉开放松之后还可以回到原来的状态。这种加入硫而产生横接的作用。加硫可增强生橡胶的硬度、以及对化学物品的抵抗能力。橡胶结合硫的比率称为加硫系数，加硫系数为5%左右之橡胶，柔软而有弹性，称为软质橡胶；加硫系数30%以上会变得坚硬于缺少弹性，称为硬橡胶。但大部份的橡胶硫化都不太完全，里面还含有许多未硫化的硫，这些硫会慢慢跟橡胶分子产生键结，时间愈久橡胶的硫化程度就愈高，这也就是为什么橡胶放久了会变硬的原因。
    黑烟与白烟是橡胶工业的添加物，材料物性能因适当添加而有提高。
1、黑烟即是指 "碳黑",添加之后材料会变黑, 并能提高抗紫外旋光性, 避免材料老化。
2、白烟则是指 "二氧化硅" (也称硅砂, silica)添加之后材料会变白色不透明。
3、烟胶：乳浆以水冲淡至l5%浓度，加入定量醋酸或蚁酸.橡胶成份即浮于水上凝结.经洗涤压成片状后. 置于密闭室内用树木或椰子壳焖熏。 
 

橡膠的種類和性質：
1、NR---天然橡胶--- ：
加工性及物理性能优秀、价格变化很大、但缺乏耐油性、耐热性、耐臭氧性。普通广用于轮胎、鞋类、橡胶管、橡胶皮带.....等。橡胶辊轮则适用于无须耐热性、耐油性而希望价格低廉之场合。
2、SBR---合成橡胶--- ：
性质与NR相似、用途相同。普通具有耐酮类、酯类等极性溶剂之特征。
3、NBR---合成橡胶--- ：
为一耐油性合成橡胶、俗称HYCAR、与CR广用于印刷辊轮。耐热性、耐磨损性极优、制纸业、染色业、纺织业用橡胶辊轮亦广泛使用。耐油性良好与否视其丙烯睛含有量多寡而定。缺点为JIS-A25度以下难以制造。且不耐酮类、酯类等溶剂。
4、CR---合成橡胶--- ：
机械强度、耐磨损性及弹性非常优秀、且具适合之耐油性、耐药品性、耐热性及
耐臭氧性。从高硬度制铁用辊轮到超低硬度印刷辊轮、广泛使用于一般工业用橡
胶辊轮及各种橡胶制品。
5、IIR---合成橡胶--- ：
耐极性溶剂及耐热性、耐药品性、但缺乏耐油性及弹性、加工性非常差、硫化困难、通常用于汽车内胎类。橡胶辊轮则使用于耐极性溶剂之印刷辊轮与一般工业用耐热橡胶绲轮。
6、EPDM---合成橡胶---:
耐油性、耐磨损性、机械强度不佳、但耐酮类、酯类等极行溶剂非常优秀。因耐
热性及耐药品性良好、因此广泛用于涂布、表面处理及印刷用辊轮与耐热性、耐
药品性的工业用辊轮。性质近似IIR、但机械强度、耐磨损性、弹性及加工性优于
IIR。另外耐臭氧性极佳是此类橡胶更加大的特征。
7、CSM---合成橡胶---:
耐热性、耐药品性、耐臭氧性、耐磨损性极佳、但价格稍为昂贵及加工困难为其
缺点。广泛用于耐药品性及耐臭氧性的橡胶制品。
8、SI---合成橡胶---:
有固态硅胶及液态硅胶两种、液态硅胶又分为缩合型与加成型两种。耐热温度230度以内、耐热性仅次于FPM、耐寒性亦属更加高、因具有不黏着性特点、因此PE押出贴合辊轮、PVC、PP胶布压花辊轮及胶带导引辊轮广泛被使用。其它热封辊轮及
　　上浆辊轮亦可使用。其更加大缺点为机械强度弱及价格昂贵。
9、10.FPM---合成橡胶---:
俗称VITON也就是氟化橡胶、耐热性、耐油性、耐药品性极优越、为所有合成橡胶之冠、号称橡胶王、价格非常昂贵、除特殊用途橡胶制品外、很少使用、一般使用于
迫紧、油封、○型环及膜片等。
10、PU---合成橡胶---:
学名为POLY URETHANE 机械性质、耐磨损性、耐油性及耐溶剂性非常优秀。但耐热性及耐碱性不佳。一般采用液体注入成型法制造的物性更加佳、广泛使用于制铁、制纸、印刷等工业。
11、BR---合成橡胶---:
弹性及耐磨损性非常优越、但抗张强度、伸长率、耐热性、耐油性、耐溶剂及耐药品性不佳。使用时须配合其它橡胶一起混合、调整物性。
12、ACM---合成橡胶---:
耐油及耐热性优秀、但其它物性皆不佳、通常使用于须耐高温及耐油性的油封与迫紧。
 

主要橡胶密度特性一覧表：

橡胶加硫前后为何要量测密度：
密度本身是橡胶材料的基本特性之一，由于制造产品的不同，添加高分子配方和硫化程度也跟随着不同。而又和硬度、拉力强度、延伸性、耐磨性、变形歪曲量、反弹性、浸油膨胀…互有影响。所以除了本身的特性外，加硫前后其密度、体积将伴随着加硫之多寡和硫化的程度而有所改变，其物理性质也会有所不同。故橡胶在加硫前后务必量测密度值。
　　　
加硫橡胶密度量测法：
传统方法：                                   取样机
　　1、准备天平      2、取样2.5g                       
　　3、再利用ρ＝ ｍ１／（ ｍ１－ｍ２）公式自行计算之。
　　ｍ１： 在空気中的品质         ｍ２ : 在水中时的品质