摘 要：

随着工业的发展和橡胶应用领域的扩大，对橡胶制品的尺寸精度要求日益严格。介绍了橡胶材料在硫化后，制品产生尺寸收缩的原理和分类，论述了生胶种类、橡胶配方、硫化工艺和计量方法等因素对橡胶制品尺寸收缩的影响，并指出各因素对尺寸影响的机理。列举了目前橡胶材料收缩率的检测方法和计算方法，对比了各种检测方法的适用性和局限性，并提出橡胶材料收缩率新的检测方法。

关键词：

橡胶；收缩率；影响因素；测试方法

橡胶作为弹性体，在工业上应用时与塑料材料成型时一样，设计人员要在橡胶制品成型时预先考虑到橡胶收缩而后才设计橡胶模具[1]，但要获得尺寸精良的制品还是很难，这是因为橡胶在成型后进行收缩，同时橡胶制品可弹性伸缩；因此，国家标准规定的橡胶制品的公差较大。随着航空航天、电子和汽车等工业科技的发展，各类橡胶的应用领域不断扩大，对橡胶零件的尺寸精度要求也越来越高。电连接器产品上的橡胶密封件如图1所示，在φ31.6 mm的端面内分布128个通孔，要求每2个孔的圆心位置精度控制在≤0.05 mm，可见，生产高精度的橡胶零件是橡胶制品行业的追求目标。

图1 橡胶密封件

1 原理

影响橡胶制品尺寸的关键因素是胶料硫化后的冷却收缩。

橡胶材料在压制、加热硫化过程中，胶料内部发生变形和交联，同时产生热膨胀力。硫化胶料在冷却过程中，应力趋于消除，橡胶质制品的线性尺寸成比例缩小[2]，同时，橡胶在硫化(交联)过程中由线型结构变成网状结构，胶料会聚集收缩；因此，橡胶模压制品在完成硫化并从模型中取出、冷却后，尺寸、面积和体积按收缩情况具体可分为线收缩率、面收缩率和体积收缩率[3]。本文对橡胶的线收缩率进行研究。

2 影响因素

2.1 生胶种类

结构是高分子材料性能的物质基础，与塑料、纤维同为三大合成材料的橡胶，其主要性能由分子结构决定。不同种类的橡胶，其分子结构中均包含复杂的化学结构和物理结构，分子内、分子间的复杂的相互作用决定其性能各异，并直接导致各种橡胶硫化成型后的收缩率不同。不同种类的橡胶的收缩率见表1。

表1 不同种类橡胶收缩率

   橡胶种类收缩率/%天然橡胶1.2～2.0丁腈橡胶1.5～2.0丁苯橡胶2.0氯丁橡胶2.0乙丙橡胶1.5～2.0硅橡胶2.5～3.0氟橡胶2.5～3.0氯硅橡胶2.5～3.0

2.2 配方

在橡胶的配方中，生胶是主导因素，因此不同种橡胶的收缩率存在不同程度的差异。为获得橡胶所需的性能，应在橡胶中加入一定的填充剂、硫化剂和其他物质。典型的硫化橡胶是分子呈三维空间排布的聚合物母体，在其中常掺用炭黑或其他添加剂制成复合材料....