橡膠片與橡膠材質：從天然橡膠到合成橡膠的選用標準

橡膠片與橡膠材質：從天然橡膠到合成橡膠 (NBR/SBR) 的選用標準

橡膠片看似不起眼，卻是工業密封、緩衝與防震的基礎材料。從天然橡膠的優異彈性到合成橡膠（如 NBR、SBR）的耐油耐化學特性，選對材質決定了機械零組件的壽命。本文將深入解析各種橡膠材質的差異與應用，助您在密封元件與墊片的選用中，精準做出最佳決策。

 

工業之肌：橡膠材質在產業機械中的角色

在龐大的產業機械體系中，金屬提供了骨架與力量，而橡膠則提供了肌肉與關節般的緩衝與密封功能。無論是巨大的液壓缸密封，還是細小的精密儀器防震，橡膠製品無處不在。

市面上常見的橡膠產品形式主要分為兩類：一是經過模具精密成型的標準件，如O型環（O-ring）、油土封；另一類則是半成品的「橡膠片」（Rubber Sheet）。橡膠片通常以捲材或板材形式供應，讓使用者可以根據需求裁切成各種形狀的橡膠墊片或緩衝墊。

然而，走進橡膠墊片五金行，面對黑色、紅色、綠色等各種顏色的橡膠片，以及 NBR、SBR、EPDM 等化學代號，許多採購人員與工程師常感到困惑。選錯材質，輕則導致密封墊片硬化洩漏，重則引發設備停機故障。

 

天然橡膠 (NR) vs. 合成橡膠：基礎特性的分水嶺

要精通橡膠選用，首先要區分天然與合成。

天然橡膠 (NR) 來自橡膠樹的汁液，其最大的優勢在於「物理機械性能」。它擁有極佳的彈性、抗撕裂性與耐磨性。因此，在需要承受反覆壓縮、拉伸且無油環境的場合，如聯軸器的緩衝墊、減震塊或輪胎，天然橡膠是首選。

然而，天然橡膠的致命傷是「不耐油」且容易受紫外線老化。為了克服這些缺點，人類發明了各種合成橡膠。這些合成材料通常由石油化學產物（如乙烯單體）聚合而成，針對特定的惡劣環境進行了性能強化。

 

NBR (丁腈橡膠)：耐油密封的王者

在機械零件與傳動元件的領域中，NBR 是使用率最高的材質。它的全名是 Nitrile Butadiene Rubber。

NBR 的核心價值在於「耐油性」。在接觸礦物油、液壓油或汽油的環境下，NBR 不會像天然橡膠那樣迅速溶脹或軟化。因此，幾乎所有的O型環、油土封以及液壓缸內的u型迫緊，標準材質都是 NBR。

當您查閱 NOK o型環規格 或 oring規格表 時，若無特別標註，通常指的就是 NBR 材質（硬度約為 Shore A 70度）。它價格親民且性能穩定，是oring廠商出貨量最大的產品。

 

SBR 與 EPDM：防水、耐候與耐化學的專家

除了耐油，工業界還有其他需求：

1. SBR (苯乙烯-丁二烯橡膠)： 這是產量最大的通用合成橡膠。它的耐磨性與耐老化性優於天然橡膠，且價格低廉。SBR 常被製成通用的橡膠片，用於水管墊片、輸送帶或一般非耐油的防塵用途。

2. EPDM (三元乙丙橡膠)： 如果您的設備是放在戶外，或者接觸的是熱水、蒸氣，那麼 EPDM 是唯一選擇。EPDM 由乙烯與丙烯聚合而成，對紫外線、臭氧以及極性溶劑（如酒精、酮類）有極佳的抵抗力。許多防水o型環或戶外氣壓設備的密封圈都指定使用 epdm墊片。但請記住，EPDM 絕對不能碰到油，否則會發生嚴重的溶脹失效。

 

特殊工況的進階選擇：矽膠與鐵氟龍

當溫度超過 120°C，或是環境要求極高的潔淨度（如食品、半導體業）時，傳統橡膠就顯得力不從心。

• 矽膠 (Silicone)： 矽膠墊片與矽膠o型圈具有極廣的溫度適用範圍（-60°C 至 230°C）。它是無毒無味的，因此是食品級o型環的標準材質。此外，矽膠柔軟度佳，常用於矽膠墊片規格要求較薄、貼合度要求較高的電子產品密封。

• 鐵氟龍 (PTFE)： 雖然嚴格來說 PTFE 是塑膠而非橡膠，但在密封領域它地位崇高。鐵氟龍墊片（ptfe墊片）幾乎對所有化學藥劑免疫，且摩擦係數極低。在化工管路的法蘭墊片或氣壓缸的導向環中，PTFE 是不可或缺的。若需要彈性，通常會採用「橡膠夾心」或包覆式設計（鐵氟龍o型環），結合橡膠的彈性與 PTFE 的耐腐蝕性。

 

如何根據規格表選購正確的橡膠產品

無論是購買整捲的橡膠片自行裁切，還是購買成型的迫緊，看懂規格至關重要。

1. 硬度 (Hardness)： 通常使用 Shore A 單位。一般 o型橡膠圈 為 70度；高壓液壓缸 用的 迫緊墊片 可能需要 90度以防擠出；而需要高壓縮性的橡膠墊片可能只需 50度。

2. 尺寸公差： 對於O型環，需參照 JIS (P/G/V系列) 或 AS568 標準的 oring規格。對於裁切的墊片，則需注意橡膠墊片規格中的厚度公差。

3. 材質確認： 在 o型環五金行 購買時，肉眼很難分辨黑色橡膠是 NBR 還是 EPDM。建議尋找專業的供應商（如代理 NAK 或 NOK 的廠商），並要求查看 oring材質介紹 表或材質證明（COA）。

 

橡膠片在維修與急件處理中的應用

在工廠維修實務中，有時無法立即取得原廠的特規密封元件。這時，高品質的橡膠片就成了救星。

維修人員可以利用沖孔器與圓規刀，現場製作出符合法蘭墊片尺寸的替代品。如果是緊急修復低壓水路，SBR 橡膠片即可勝任；若是油路系統，則必須備有 NBR 橡膠片。當然，對於動態密封（如軸封、迫緊），由於涉及複雜的唇形結構，仍建議使用正規的模具成型品，如 u型迫緊 或 油土封，不建議用橡膠片土法煉鋼，以免磨損軸心。

此外，針對一些特殊形狀的迫緊搭扣或鋼索迫緊器的襯墊，利用不同厚度的橡膠片進行堆疊調整，也是常見的現場改裝手法。

 

常見問題 QA

Q1：如何簡單區分 NBR（耐油）與 EPDM（耐候）橡膠片？

A： 最準確的方法是燃燒測試或化學浸泡，但在現場最簡單的方式是「聞味道」與「油品測試」。NBR 通常有一種特殊的硫化橡膠味（但不刺鼻），且浸泡在機油中 24 小時不會明顯變形。EPDM 燃燒時通常有石蠟味，若浸泡在機油中會迅速吸油膨脹變大。如果不確定，請務必諮詢供應商。

Q2：鐵氟龍墊片 (PTFE) 比橡膠墊片好嗎？

A： 不一定。鐵氟龍墊片 雖然耐化學性最強，但它缺乏彈性（記憶性差），容易產生「冷流」（受壓後變扁不回彈）。如果法蘭面不夠平整，或螺絲鎖緊力不均，PTFE 反而比橡膠墊片更容易洩漏。通常建議使用軟性 PTFE (ePTFE) 或橡膠複合材質來解決這個問題。

Q3：O型環的尺寸該怎麼量才準？

A： 測量 o型環尺寸 時，應使用游標卡尺測量「內徑」與「線徑」。注意不要用力壓扁橡膠。舊的 O型環 通常已經永久變形（變扁），測量值僅供參考。最保險的方式是測量「溝槽尺寸」，再對照 o型環型錄 選擇正確的 P 系列或 G 系列規格。