橡胶制品在轨道客车中的应用及其质量检测方法的研究

2019-03-01黄德明陈永军王庆文南雪飞

冶金与材料 2019年4期

黄德明，陈永军，王庆文，南雪飞

（1.中车长春轨道客车股份有限公司，吉林长春 130062；2.南京利德东方橡塑科技有限公司，江苏南京 210028；3.东风延锋（十堰）汽车饰件系统有限公司，湖北十堰 442000）

随着铁路行业的兴起，相关的各大橡胶类供应生产厂家也如雨后春笋般发展起来，相继而来的橡胶制品质量问题成为了人们关注的重点。文章介绍了关于橡胶各项性能检测的依据以及检测方法。

1 橡胶产品概述

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状的一类高分子材料。可以人工合成，价格低廉，应用范围广，存在于我们生活的方方面面，橡胶的分子链可以交联，交联后橡胶受外力发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性：高强度、高弹性、耐磨，综合性能优异；有些特种橡胶还具备耐油性、导电性、耐化学腐蚀性等特殊性能。

橡胶制品应用广泛，不同行业对产品的质量关注重点不同。比如，在轨道客车中应用于高温环境的橡胶产品，有着致命的缺点，就是处于高温环境，出现氧化作用、热分解、热氧老化现象，长期在湿热的环境中极易出现各种质量问题。引发老化的原因有很多种，包括氧化作用、热分解、热氧老化、曲挠疲劳老化等，橡胶制品出现问题的几个主要原因：（1）配合原料质量较差。（2）橡胶本身耐老化性能不合格。（3）产品的生产、检验等，质量管控不到位。因此橡胶产品质量问题不容忽视。

2 橡胶制品在轨道客车中的应用

橡胶是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料，由于其富有弹性，可作为减震材料应用于轨道交通领域。在机车上橡胶可用作底座锥形减震器、电力机车减震垫、转向架橡胶减震器、客车橡胶止档、空气弹簧系统等，这些橡胶产品的特点：减震性、耐磨性、防老化性等优点；在铁路轨道结构中，橡胶垫板也是重要部件，安装在钢轨和混凝土轨枕之间，起到缓冲车辆通过路轨时所产生的告诉震动和冲击。

橡胶是一种具有很好柔韧性的材料，能够替代元件承受一定压力从而起到保护作用，橡胶本身拥有良好的抗腐蚀性、耐臭氧性、抗压缩变形性能、耐化学性等优异的性能，所以橡胶是一种很好的密封材料。橡胶密封产品很多，丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、氟硅橡胶等都可以作为密封材料应用于轨道交通行业。在机车上用到的密封材料有制动器防尘套、制动机橡胶膜板、制动阀座垫、内燃机车油气分离器胶管等，正是这些橡胶密封产品保证了中国铁路行业的健康、安全发展。

胶管是橡胶材料的一种应用广泛制品，应用于轨道交通行业。橡胶本身的耐油性能较差，且不具备耐高温性能，但是一些人工合成的特种橡胶具备了这些普通橡胶所没有的优异性能。正是具备耐高温、耐油等性能的特种橡胶：比如硅橡胶等，可做成胶管用于轨道交通行业，产品有内燃机耐高温胶管、内燃机耐油胶管等。

3 橡胶产品的质量检测

3.1 橡胶拉伸性能检测

无论橡胶材料作为密封制品还是减震制品，都是在一定外力作用下使用的，因此要求橡胶制品要具有一定的物理机械性能。拉伸性能显然是物理性能中最为能体现橡胶性能的指标。在橡胶制品质量检查时，拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、最大应力、耐磨性、耐曲挠性能、拉伸永久变形性能等都是橡胶制品重要的常规检测项目，也是最能反映橡胶耐老化性能、耐化学性能、耐磨等性能的鉴定条件。橡胶制品的拉伸性能检测依据有 ISO37：2005、ASTMD412-2006a（2013）、GB/T528-2009等标准。

3.2 橡胶耐燃性能检测

橡胶燃烧性能是指橡胶燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化。橡胶耐燃烧性能检测标准有TB/T3237动车组用内装材料阻燃技术条件、TB/T3138机车车辆用材料阻燃技术要求、GB/T17657人造板及饰面人造板理化性能试验方法等标准测定橡胶制品的氧指数、45°角燃烧、耐香烟灼烧等性能。作为机车的内装材料，橡胶制品的阻燃性对轨道客车的安全至关重要。

3.3 橡胶低温性能测试

由于轨道客车会在一些极其寒冷的地方使用，这就要就橡胶制品，比如密封圈，在低温条件下保持本身的密封性能，油封胶管，在低温条件下必须保证原有的硬度、强度和良好的耐油性能，所以要求橡胶制品必须具有一定的抗低温性能。材料抗低温性能指标是低温脆性，即为脆性温度，是指材料测定材料在规定条件下试样受冲击出现破坏时的最高温度。脆性温度可以对橡胶制品在低温条件下的使用性能进行鉴定。检验依据是GB/T15256、ISO812等。