“朗盛百年合成橡胶专栏”专题报道之八
大显身手:高性能橡胶改变生活
□ 本刊记者 任芳
时刻相伴的缓冲保护
如果没有了弹性材料的保护,一次猛烈的冲击、高速振动或剧烈的扭转振荡或许会令许多东西支离破碎。试想
如果没有橡胶减震部件的缓冲作用,汽车发动机和齿轮箱、传动轴和车轴、卡车上层结构、地震地区的桥梁和建筑
物不仅会晃动,更可能严重受损甚至彻底毁坏。
在许多情况下,弹性减震元件最初所选择的材料是天然橡胶,但风箱、减震器、轴承和振动阻尼器常被用于存
在侵蚀性介质和极端温度的环境之中,这时合成橡胶的使用就显得尤为重要。凭借各种优良的特性它们几乎可以胜
任于任何苛刻的条件与环境之下,德磐?誖等氢化丁腈橡胶和拜耳平?誖等氯丁橡胶便可在这些情形下可靠地使用。
橡胶减震部件和弹簧的设计、工作机理与应用千差万别,产品包括用作缓冲机械轴承的简单橡胶部件、体操运
动员使用的多孔乙华平?誖(Levapren?誖)乙烯-醋酸乙烯酯橡胶垫、充气风箱气缸以及用于建筑物地基的巨型橡
胶绝缘层等方方面面。
1. 有效防范地震 在日本、加利福尼亚和欧洲南部等地震高发地区,所有摩天大楼甚至核电站都建在弹性地
基上,以吸收最强烈的地颤动并防止建筑物倒塌。如果没有弹性轴承和振动阻尼器,风力发电站也无法长时间运行,
现在风力涡轮发电机的许多部件均采用了减振垫及橡胶轴承或橡胶-金属化合物,以防止有害的振动和扰人的噪声。
高性能橡胶垫也被用于桥拱下,以吸收交通和风产生的振动,几乎所有桥梁设计都需要在桥架支撑点和路面间
安装振动阻尼器和弹性缓冲器。在桥梁结构中业已广泛使用的弹性体轴承、锅状轴承和减震器可提供强冲击保护,
桥梁轴承常由拜耳平?誖等氯丁二烯橡胶或基于天然橡胶的橡胶混合物制成,并装有一层或多层铁板予以加固。
2. 安全舒适的旅程 汽车发动机中的振荡活塞和旋转曲轴会不断地产生振动,下游动力传动系统也是如此。
如果没有缓冲元件来控制发动机轴的扭转振动,发动机轴也会出现有害的振动,导致扰人的噪声和机械损伤。为防
止这些风险,使振动与车辆其他部分及驾乘人员相隔离,车辆制造商为发动机和齿轮箱单元配备了强有力的减震器
——单元轴承。
特别对于中高档车辆,制造商更愿意安装由液压装置提供缓冲的发动机轴承,因为它们能够在驱动器和底盘间
建立起可调整的连接方式,因而能够比橡胶-金属轴承提供更有效的吸收振动功能。由于这些轴承需要在高温环境
中运行,发动机轴承制造商常会选择使用高性能的德磐?誖丁腈橡胶。
3. 气垫显身手 所有类型的车辆中,气动弹簧几乎被视为舒适性和适用性的代名词。作为安装在车轴或各个
车轮上的缓冲系统的组成部分,充气橡胶风箱不仅能够吸收路面冲击和防止车辆在转弯时剧烈摇晃,还可以根据不
同高度调整车辆,使之适应驾驶者的不同偏好。
气动弹簧在商用车和巴士等细分市场也占有一席之地,而在越野车和公共汽车中,它们现在甚至已成为标准设
备的重要组成部分。通常,前车轴安装有2个气动弹簧,后车轴安装有4个。在现代巴士(特别是公共汽车)中,
气动弹簧还能使上下车更为容易,因为车门一侧可通过气动操作降低(称为“屈膝”)。商用车气动缓冲轴在保护道
路和车载货物方面功不可没,因为其气动性能可根据车辆的载重随时进行调整。
4. 船舶的好帮手 德磐?誖丁腈橡胶也被用于船用联轴器,为防止振动从船舶柴油发动机传导到传动轴和船
舶螺旋桨,联轴器被安装在发动机和传动轴之间。联轴器的橡胶衬垫可显著降低振动,专为该类应用而改良的高性
能橡胶具有耐热、油、润滑油和臭氧等诸多优点,大大延长了联轴器的维修间隔时间,从而降低了船舶在码头上的
停靠时间。
橡胶世界的新鲜体验
1. 让奔跑更快速 人每移动一步、每做一个动作,身体各个环节和部位都需要进行有效协调与配合,可谓是
一个非常复杂的过程。当我们跑步时,地面对于腿部的作用力大约是人体重量的3倍,这些外力的直接冲击会对肌
肉、骨骼系统造成伤害。一双舒适的跑鞋则能起到缓冲的作用,它能够吸收人体所受的各种外部冲击力,可以被看
作是脚和坚硬的地面之间的一道保护屏障。因此,各式跑鞋在现代消费品中始终独占一片天地,新品推出更令人目
不暇接,当然这也离不开高性能橡胶材料的不断升级。
鞋中底一向被视为是现代跑鞋的核心,它能够在鞋子结构和外鞋底之间起到稳定的作用,使脚跟垫更好地固定
在鞋跟部位。朗盛出品的乙华平?誖乙烯-醋酸乙烯酯橡胶以其一流的材料结构正满足着人们对于跑鞋的终极期望,
实现了将高性能橡胶泡沫融入跑鞋鞋中底,增强了鞋的弹性,起到缓冲的效果,以避免运动员关节承受不适当的生
物力学压迫。
然而,高性能的特种橡胶对于现代跑鞋的贡献远不止于此,卡兰钠(Krynac)丁腈橡胶超长的使用寿命使其成
为长距离跑步者的理想选择。橡胶与运动表面直接接触,鞋底独特的加筋结构提高了跑鞋的抓地能力,而鞋底沟槽
等柔软区域则能够增加鞋底的灵活性,在跑步过程中提供良好的抓地力。
2. 让水下运动充满妙趣 在影片《金手指》中特工詹姆士·邦德向我们展示了潜水服的神奇之处:漆黑的夜
晚,只见邦德潜上海岸,迅速扒下自己第二层(橡胶)皮。而仅仅几分钟之后,观众便看到邦德穿着燕尾服出席晚
宴了。这一幕演绎了现代潜水服的终极目标:在任何情况下,都能够保持穿着者皮肤的绝对干燥与温暖。
朗盛出品的拜耳平(Baypren)氯丁橡胶材料被广泛应用于潜水服的生产制造之中,其杰出的材料结构正符合
大家对于潜水服装的要求,即使在寒冷的环境中橡胶隔热的特质也能为穿着者提供最大程度的保护。
永不止步的新产品、新应用
合成橡胶在轮胎、传输、密封、减震等传统领域以及一些新兴领域的多样化应用,显示了这类材料已经遍布于
人们生活的衣食住行,并正与世界同步前进着。未来,合成橡胶仍将获得更大的发展,世界各地的工程师和化学家
正在开发更加高效的工艺技术,并通过各种改进以扩展橡胶材料的应用范围。
朗盛的橡胶业务部门正致力于使减少高性能轮胎的滚动阻力、提高湿地抓地力和延长使用寿命成为可能,打破
三者不可兼得的定论;他们对各种轮胎用橡胶品级的研发及改进将极大减少汽车的燃油消耗,从而降低二氧化碳的
排放量;丁基橡胶优良的气密性早已使其成为无内胎轮胎气密层的必备材料,而对丁基橡胶的改良工作将会使其更
适于胎面使用——特别是冬季轮胎的胎面;高性能橡胶在风能和太阳能等替代能源领域有着巨大的潜力,例如风力
发电站需要耐热和耐臭氧减震器来确保可靠的运行,氢化丁腈橡胶德磐?誖将在此应用领域大显身手……而这些新
的开发成果只是朗盛等世界合成橡胶生产企业众多创新的一个缩影,这些创新应用必将对全球高科技产业的发展起
到巨大的推动作用。
