橡膠制品在軌道客車中的應用及其質量檢測方法的研究

黃德明，陳永軍，王慶文，南雪飛

（1.中車長春軌道客車股份有限公司，吉林 長春 130062；2.南京利德東方橡塑科技有限公司，江蘇 南京 210028；3.東風延鋒（十堰）汽車飾件系統有限公司，湖北 十堰 442000）

隨著鐵路行業的興起，相關的各大橡膠類供應生產廠家也如雨后春筍般發展起來，相繼而來的橡膠制品質量問題成為了人們關注的重點。文章介紹了關于橡膠各項性能檢測的依據以及檢測方法。

1 橡膠產品概述

橡膠是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀的一類高分子材料。可以人工合成，價格低廉，應用范圍廣，存在于我們生活的方方面面，橡膠的分子鏈可以交聯，交聯后橡膠受外力發生變形時，具有迅速復原的能力，并具有良好的物理力學性能和化學穩定性：高強度、高彈性、耐磨，綜合性能優異；有些特種橡膠還具備耐油性、導電性、耐化學腐蝕性等特殊性能。

橡膠制品應用廣泛，不同行業對產品的質量關注重點不同。比如，在軌道客車中應用于高溫環境的橡膠產品，有著致命的缺點，就是處于高溫環境，出現氧化作用、熱分解、熱氧老化現象，長期在濕熱的環境中極易出現各種質量問題。引發老化的原因有很多種，包括氧化作用、熱分解、熱氧老化、曲撓疲勞老化等，橡膠制品出現問題的幾個主要原因：（1）配合原料質量較差。（2）橡膠本身耐老化性能不合格。（3）產品的生產、檢驗等，質量管控不到位。因此橡膠產品質量問題不容忽視。

2 橡膠制品在軌道客車中的應用

橡膠是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料，由于其富有彈性，可作為減震材料應用于軌道交通領域。在機車上橡膠可用作底座錐形減震器、電力機車減震墊、轉向架橡膠減震器、客車橡膠止檔、空氣彈簧系統等，這些橡膠產品的特點：減震性、耐磨性、防老化性等優點；在鐵路軌道結構中，橡膠墊板也是重要部件，安裝在鋼軌和混凝土軌枕之間，起到緩沖車輛通過路軌時所產生的告訴震動和沖擊。

橡膠是一種具有很好柔韌性的材料，能夠替代元件承受一定壓力從而起到保護作用，橡膠本身擁有良好的抗腐蝕性、耐臭氧性、抗壓縮變形性能、耐化學性等優異的性能，所以橡膠是一種很好的密封材料。橡膠密封產品很多，丁腈橡膠、硅橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、氟硅橡膠等都可以作為密封材料應用于軌道交通行業。在機車上用到的密封材料有制動器防塵套、制動機橡膠膜板、制動閥座墊、內燃機車油氣分離器膠管等，正是這些橡膠密封產品保證了中國鐵路行業的健康、安全發展。

膠管是橡膠材料的一種應用廣泛制品，應用于軌道交通行業。橡膠本身的耐油性能較差，且不具備耐高溫性能，但是一些人工合成的特種橡膠具備了這些普通橡膠所沒有的優異性能。正是具備耐高溫、耐油等性能的特種橡膠：比如硅橡膠等，可做成膠管用于軌道交通行業，產品有內燃機耐高溫膠管、內燃機耐油膠管等。

3 橡膠產品的質量檢測

3.1 橡膠拉伸性能檢測

無論橡膠材料作為密封制品還是減震制品，都是在一定外力作用下使用的，因此要求橡膠制品要具有一定的物理機械性能。拉伸性能顯然是物理性能中最為能體現橡膠性能的指標。在橡膠制品質量檢查時，拉伸強度、扯斷伸長率、撕裂強度、最大應力、耐磨性、耐曲撓性能、拉伸永久變形性能等都是橡膠制品重要的常規檢測項目，也是最能反映橡膠耐老化性能、耐化學性能、耐磨等性能的鑒定條件。橡膠制品的拉伸性能檢測依據有 ISO37：2005、ASTMD412-2006a（2013）、GB/T528-2009等標準。

3.2 橡膠耐燃性能檢測

橡膠燃燒性能是指橡膠燃燒或遇火時所發生的一切物理和化學變化。橡膠耐燃燒性能檢測標準有TB/T3237動車組用內裝材料阻燃技術條件、TB/T3138機車車輛用材料阻燃技術要求、GB/T17657人造板及飾面人造板理化性能試驗方法等標準測定橡膠制品的氧指數、45°角燃燒、耐香煙灼燒等性能。作為機車的內裝材料，橡膠制品的阻燃性對軌道客車的安全至關重要。

3.3 橡膠低溫性能測試

由于軌道客車會在一些極其寒冷的地方使用，這就要就橡膠制品，比如密封圈，在低溫條件下保持本身的密封性能，油封膠管，在低溫條件下必須保證原有的硬度、強度和良好的耐油性能，所以要求橡膠制品必須具有一定的抗低溫性能。材料抗低溫性能指標是低溫脆性，即為脆性溫度，是指材料測定材料在規定條件下試樣受沖擊出現破壞時的最高溫度。脆性溫度可以對橡膠制品在低溫條件下的使用性能進行鑒定。檢驗依據是GB/T15256、ISO812等。

3.4 橡膠電性能檢測

由于部分橡膠制品的特殊用途，要求橡膠具備導電性能和絕緣性能。有些橡膠制品用于電磁屏蔽作用而被制成導電材料，將某些導電粒子分散于硅橡膠中制成導電硅橡膠，使橡膠制品在滿足密封性能的基礎上同時具備電磁屏蔽功能，使得各電器系統之間互不干擾。橡膠制品電性能檢測依據是ASTMD257-2014.

3.5 橡膠老化性能檢測

橡膠制品的使用環境可能是高溫、高濕、或臭氧的環境，在這樣的環境中，橡膠分子鏈斷裂，橡膠的拉伸性能、斷裂伸長率都會受到影響。這就是橡膠老化。橡膠老化性能檢測多是對比老化前后的硬度、拉伸強度和扯斷伸長率的變化來判斷。其檢測依據是GB/T3512、GB/T15905等。

4 結語

中國制造的軌道客車已經走出國門、走向世界。橡膠制品在軌道交通行業應用越來越廣泛，其質量問題也越顯重要，作為高鐵制造行業的一員，我們必須嚴把質量關，腳踏實地，制造出高質量的軌道客車，打造中國亮麗的金名片。