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上篇 轨道交通橡胶弹性元件配方分析技术3

第一章 轨道交通用橡胶弹性元件概述3

1.1轨道交通用橡胶弹性元件的分类3

1.2几种典型的橡胶弹性元件4

1.2.1橡胶关节4

1.2.2轴箱弹簧（一系簧）5

1.2.3橡胶堆旁承（二系簧）6

1.2.4空气弹簧（二系簧）6

1.2.5橡胶垫7

1.2.6抗侧滚扭杆8

1.2.7车钩缓冲器10

1.2.8轨道减振器10

1.2.9轨道橡胶垫板11

1.2.10橡胶隔震支座12

1.2.11铁路桥梁橡胶支座13

1.3小结15

第二章 橡胶弹性元件的配方分析测试概述16

2.1橡胶弹性元件配方16

2.2轨道交通用橡胶材料的基本配方19

2.3橡胶弹性元件配方分析测试的基本流程20

2.4橡胶弹性元件配方分析方法及相关标准22

2.5主要检测仪器及设备24

2.6主要定义及其英文缩写26

第三章 胶种的定性定量分析28

3.1傅里叶红外光谱法（FTIR）定性分析胶种28

3.1.1 FTIR工作原理28

3.1.2分析试剂和仪器29

3.1.3实验步骤29

3.1.4分析实例30

3.2差示扫描量热法（DSC）定性分析胶种38

3.2.1 DSC工作原理38

3.2.2仪器39

3.2.3实验步骤39

3.2.4胶种的DSC定性分析实例39

3.3热重法（TG）定性定量分析胶种45

3.3.1 TG工作原理45

3.3.2仪器45

3.3.3实验步骤45

3.3.4胶种的TG定性定量分析实例47

第四章 橡胶中有机助剂的定性定量分析59

4.1气相色谱质谱联用仪（GC-MS）工作原理和分析方法59

4.1.1 GC-MS工作原理59

4.1.2 GC-MS定性分析方法60

4.1.3 GC-MS定量分析方法60

4.1.4 GC-MS操作要点61

4.2 GC-MS法定性分析橡胶中的有机助剂62

4.2.1仪器62

4.2.2实验步骤62

4.2.3分析实例65

4.3 GC-MS法定量分析橡胶中的防老剂75

4.3.1仪器75

4.3.2实验步骤75

4.3.3分析实例77

4.4典型有机助剂质谱图77

第五章 橡胶中无机助剂的定性定量分析108

5.1电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）工作原理和分析方法109

5.1.1 ICP-OES工作原理109

5.1.2 ICP-OES操作和分析要点110

5.2 ICP-OES法定性分析橡胶中的元素110

5.2.1仪器110

5.2.2实验步骤111

5.2.3分析实例112

5.3傅里叶红外光谱（FTIR）分析橡胶中的无机助剂117

5.3.1试剂与仪器117

5.3.2实验步骤118

5.3.3橡胶中典型无机添加物谱图118

5.4 ICP-OES与FTIR结合分析橡胶中的无机助剂实例121

5.4.1实例1121

5.4.2实例2121

5.4.3实例3122

第六章 橡胶及主要原材料中有毒有害物质的测定125

6.1 ROHS指令的检测方法125

6.1.1 GC-MS法定量分析橡胶中多溴联苯（PBB）和多溴联苯醚（PBDE）125

6.1.2 ICP-OES法定量分析氧化锌中的铅、镉、汞135

6.1.3 ICP-OES法分析炭黑中的铅、镉、汞137

6.1.4 UV-vis法定量分析橡胶中的六价铬139

6.2 REACH法规中与SVHC有关的检测项目141

6.2.1 GC-MS法定量分析橡胶中多环芳烃141

6.2.2 GC-MS法定量分析硫化胶中四种邻苯二甲酸酯147

6.2.3 ICP-OES法定量分析橡胶中铅、镉、汞、铬、砷、锡、钴、钼八大元素151

第七章 橡胶中炭黑的定性定量分析155

7.1紫外可见分光光度法（UV-vis）的工作原理和分析方法155

7.1.1 UV-vi工作原理155

7.1.2 UV-vis的定性定量分析155

7.2 UV-vis法定性烃类硫化胶中的炭黑类型156

7.2.1试剂和仪器156

7.2.2实验步骤156

7.2.3单一炭黑分析156

7.2.4并用炭黑分析157

7.3 UV-vis法定性存在裂解残炭的硫化胶中的炭黑类型158

7.3.1实例1： CR中炭黑类型的分析158

7.3.2实例2： EPDM中炭黑类型的分析158

7.3.3实例3： NBR/PVC并用体系中炭黑类型的分析159

7.4热重分析法（TG）定量分析炭黑159

7.4.1对于不含裂解碳的烃类橡胶中炭黑含量分析159

7.4.2对于含裂解碳的橡胶中炭黑含量分析160

第八章 橡胶中全硫和卤素含量的分析161

8.1离子色谱法（IC）的工作原理和分析方法161

8.1.1 IC分析原理161

8.1.2 IC的定性分析方法162

8.1.3 IC的定量分析方法162

8.2 IC法分析橡胶中全硫含量163

8.2.1试剂和仪器163

8.2.2实验步骤163

8.2.3分析实例164

8.3 IC法分析橡胶中氯、溴含量165

8.3.1试剂和仪器165

8.3.2实验步骤165

8.3.3分析实例167

第九章 轨道交通用橡胶弹性元件的配方分析实例168

9.1单一胶种的橡胶配方分析168

9.1.1某橡胶球绞产品样品（NR）168

9.1.2某抗老化橡胶产品样品（EPDM）175

9.2并用胶种的橡胶配方分析183

9.2.1某耐磨产品样品（NR/BR）183

9.2.2某衬套产品样品（NR/SBR）191

9.2.3某阻燃橡胶产品样品（NR/CR）198

9.2.4某密封产品样品（IIR和硅橡胶混用）203

下篇 轨道交通橡胶弹性元件性能检测技术209

第十章 常用橡胶弹性元件试验方法介绍209

10.1样品环境调节及试验温度209

10.2试验设备209

10.2.1加载试验机209

10.2.2变形测量仪器211

10.2.3试验工装和夹具213

10.2.4球铰疲劳试验工装设计与分析214

10.3橡胶弹性元件试验项目218

10.3.1静刚度性能试验218

10.3.2动刚度性能试验220

10.3.3蠕变性能试验221

10.3.4疲劳性能试验222

10.3.5粘接强度试验223

第十一章 典型橡胶弹性元件试验225

11.1电机球铰试验225

11.1.1试验目的225

11.1.2试验方法225

11.2 V形橡胶弹簧试验227

11.2.1试验目的227

11.2.2试验方法228

11.3锥形簧试验232

11.3.1试验目的232

11.3.2实验方法232

11.4橡胶堆旁承试验235

11.4.1试验目的235

11.4.2试验方法235

11.5 JC型常接触弹性旁承试验239

11.5.1试验目的239

11.5.2试验方法239

11.6空气弹簧试验241

11.6.1试验条件241

11.6.2试验方法242

11.7轴向橡胶垫试验245

11.7.1试验目的245

11.7.2试验方法245

11.8轴箱橡胶垫试验246

11.8.1试验目的247

11.8.2试验方法247

11.9抗侧滚扭杆试验249

11.9.1试验目的249

11.9.2试验方法249

11.10弹性胶泥缓冲器试验253

11.10.1试验目的253

11.10.2试验方法253

11.11轨道减振器试验255

11.11.1试验目的256

11.11.2试验方法256

11.12橡胶隔震支座试验258

11.12.1试验目的258

11.12.2试验方法259

11.13盆式橡胶支座试验261

11.13.1试验目的262

11.13.2试验方法262

主要参考资料265