Ⅰ 關於密封圈壓縮量的問題
我話不多,但是都是自己寫的正確答案
密封圈壓縮容量一般12%左右最好,跟材料沒什麼大的關系,因為變形是必然的,再倉庫裡面密封的正確放置方法是平放,而不能掛起來,因為也會有變形
氟橡膠耐熱,耐油,耐化學腐蝕,老化交好,適合於高溫(-25~240),真空,化學介質中使用,不適合於酮,酯中使用
丁晴橡膠耐礦物油,硅油,動物油,酯,HFA,HFB,HFC,空氣跟水,耐水性隨丙烯晴增加而提高,但低溫性跟透氣性則下降。不適合磷酸酯系液壓油以及含極性添加劑的齒輪油,適合溫度-30~100,一般用於O型圈,油封等
給分,給分
Ⅱ 如何才能降低三元乙丙橡膠的壓縮永久變形
壓縮永久變形是橡膠製品的重要性能指標之一,與橡膠密封製品的密封性能密切相關,因此技術人員在設計配方時總是希望能夠盡可能地降低壓縮永久變形,以達到最佳的密封效果。硫化橡膠壓縮永久變形的大小,涉及到硫化橡膠的彈性與恢復。有些人往往簡單地認為橡膠的彈性好,其恢復就快,永久變形就小。這種理解是不夠的,彈性與恢復是相互關聯的兩種性質。但有時候,橡膠的本質沒有發生根本的變化,永久變形的大小主要是受橡膠恢復能力的變化所支配。影響恢復能力的因素有分子之問的作用力、網路結構的變化、分子間的位移等【1】。當橡膠的變形是由於分子鏈的伸張引起的,它的恢復(或永久變形的大小)主要由橡膠的彈性所決定,如果橡膠的變形還伴有網路的破壞和分子鏈的相對劃移,這部分可以說是不可恢復的,它是與彈性無關的。所以,凡是影響橡膠彈性與恢復的因素,都是影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素。
當然橡膠壓縮變形的測試方法一定意義上決定了所測數值的大小。如楊紅衛等人【2】根據對不同形狀的試樣進行研究,發現由於B型試樣截面直徑較小,而相反它的曲率半徑較大,頂部受壓縮的程度也就越嚴重,且在相同體積下,B型試樣與空氣接觸面積是A型試樣的2.2倍,這就是說在實驗過程中,B型試樣的老化機會要大於A型試樣,因此B型試樣的壓縮永久變形大於A型,同時橡膠的熱空氣老化是由表及裡的,試樣越大,內部的老化就會越慢,這也是A型試樣的壓縮永久變形小於B型試樣的一個因素。而對於10×10mm試樣,因為是在室溫下恢復,此時的橡膠分子活性較低,難以充分恢復,因此壓縮變形相對於A型、B型的高溫下恢復而較大。因此,按GB/T 7759—1996進行試驗,B型試樣的壓縮永久變形大於A型試樣;按GB/T 7759—1996對B型試樣進行試,按GB/T 1683—1981對10×l0mm試樣進行試驗,10×l0mm試樣的壓縮永久變形大於B型試樣。但是不管何種測試方法,橡膠壓縮變形的大小最終還是由其組成及結構引起。
本文選用了幾種常用的橡膠,並概述了主要因素對壓縮永久變形的影響。
丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠是一類分子鏈上帶有氰基的聚合物,氰基的極性以及因極性引起的作用力導致了丁腈橡膠具有一定的耐油和耐高溫性能,被大量用作耐油密封圈的生產。翁國文等【3】用牌號為26的丁腈橡膠為生膠,添加65份N770,並配合其他配合劑,根據GB/T7759—1996進行試驗,研究了不同硫化體系對壓縮變形的影響,採用過氧化物硫化體系的硫化膠壓縮永久變形最小,壓縮變形只有6%,同時在過氧化物硫化體系中,當硫化劑用量為2.5份,硫黃用量為0.3份,促進劑TMTD或DPG用量為1.5份時硫化膠的壓縮永久變形較小,其它物理性能也較好。普通硫黃硫化體系和鎘鎂硫化體系的硫化膠壓縮永久變形最大,當硫磺與促進劑DM的用量均為1.5份時,壓縮永久變形為54%,氧化鎘用量為5份、氧化鎂用量為15份、促進劑DM用量為1份、促進劑CZ用量為2份時,壓縮永久變形為57%。半有效和有效硫化體系的硫化膠壓縮永久變形較小,當TMTD用量為1.5份、促進劑DM為2份、硫磺用量0.8份,壓縮永久變形為15%。當TMTD為3份、硫磺用量為0.3份,壓縮永久變形為14%。扈廣法【4】則研究了提高丁腈橡膠硬度和在高溫下降低丁腈橡膠壓縮永久變形的途徑,發現丁腈橡膠丙烯腈含量在25%~30%時扯斷強度高,壓縮永久變形低,綜合物理性能優異,且加入甲基丙烯酸鎂(MMg)可有效地提高丁腈膠料的耐熱性,降低壓縮永久變形,並通過合適的補強體系使丁腈橡膠扯斷強度達到20MPa以上,硬度達到85shore A,壓縮永久變形小於30%。
氟橡膠是一類側基被氟原子取代的聚合物,氟原子原子半徑較小,包圍在碳碳主鏈的四周,使得主鏈相當穩定。氟橡膠的這一結構特點決定了它的耐高溫與耐溶劑特性,故廣泛的用於生產各種高尖端橡膠密封製品。用傳統的二元胺硫化劑(如3號硫化劑)製得的氟橡膠硫化膠,其高溫壓縮永久變形大,難以擔當優質的彈性密封材料。自60年代末、70年代初國外開發出二羥基化合物低壓縮永久變形硫化體系以後,使氟橡膠的高溫壓縮永久變形大幅度改善,200 C×70h的壓縮永久變形由原來的50%(胺硫化)下降到25%~30%(氫醌硫化)和12%~15%(雙酚AF硫化)的水平。謝鍾麟等【5】研究了不同硫化體系對氟橡膠壓縮永久變形的影響,並根據ASTM D1414使用φ25×3.5O形圈(壓縮率25%)進行試驗,比較了26B型與246G型兩種氟橡膠的壓縮永久變形差異。通過對幾種硫化體系的試驗,認為使用氫醌硫化體系的246G型氟橡膠是性能良好的低壓縮永久變形氟橡膠,它與使用該體系的26B型氟橡膠相比,不易焦燒,流動性和貯存穩定性較好。壓縮永久變形性優於3號硫化劑的26B硫化膠。雖然其硫化膠的壓縮永久變形不及雙酚AF硫化體系,但由於其硫化劑和促進劑的價格大大低於雙酚AF及其相應的促進劑,因而具有良好的經濟性和實用性。也有國外專利報道【6】,當246型比例為30份,乙基丙烯酸酯-烯丙基丙烯酸酯共聚物70份時,175℃×72h下,壓縮永久變形最小可以到達17.4%。
三元乙丙橡膠製造的剎車皮碗、密封圈、密封條等許多製品都用於密封場合。為獲得長期密封的可靠性,一般對膠料的壓縮永久變形都有嚴格的要求。林新志等【7】研究了三元乙丙橡膠與三元乙丙再生膠並用膠的壓縮永久變形性能,主要研究了三元乙丙橡膠/EPDM再生膠的並用比、硫化體系、炭黑、防老劑種類及用量對硫化膠壓縮永久變形的影響。根據GB/T 7759—1996進行試驗,結果表明:在EPDM再生膠中並用少量的三元乙丙橡膠(生膠),採用過氧化物硫化體系。減少半補強炭黑用量,可有效降低並用膠壓縮永久變形;在研究范圍內,防老劑RD/防老劑MB用量為1.5份/2份時,並用膠熱老化性較佳,但加入防老劑RD和防老劑MB導致硫化膠壓縮永久變形增加。A.van Meerbeek等【8】使用100份EPDM,5份氧化鋅,100份N550,1份硬脂酸,70份石蠟油,在100℃×22h,試樣厚12.5mm的條件下測定壓縮永久變形(類似GB/T 7759—1996),發現硫磺為0.4份,促進劑CZ為0.7份,促進劑TMTD為2.5份時,可以用作EPDM低壓縮永久變形硫化體系,同時兼具長的焦燒時間、快速硫化和良好的物理性能。王勇等人【9】通過對三元乙丙橡膠的研究發現,在相同的用量下,不同填料的壓縮永久變形由小到大大致為:FEF<SRF<ISAF<噴霧炭黑<碳酸鈣<納米高嶺土<陶土,即只有既具有高結構性又具有一定粒徑大小的炭黑所補強的硫化膠,才會有相對較小的壓縮永久變形。
氯丁橡膠由於廣泛使用於軟管、密封製品,膠料的壓縮永久變形也是一項重要指標。有報道稱國外【10】對改善氯丁椽胺壓縮永久變形的硫化體系配合劑作了探索,在使用氧化鋅、氧化鎂的基本配合中,並用三甲基硫脲(TMU)和聯兒茶酚硼酸鹽二鄰甲苯胍鹽(PR)的(TMU/PR)硫化體系,可製得壓縮變形優異的硫化物。但是,該硫化體系會降低混煉膠的貯藏穩定性,井且在貯藏過程中,還會引起焦燒。為改善這一缺陷,通過對PR的功能進行分析,發現PR的初級體兒茶酚和硼酸脂(CTOB)並用的(TMU/CTOB)硫化體系同(TMU/PR)硫化體系一樣,可製得壓縮永久變形優異的硫化物,並使膠料的貯藏穩定性提高。王勇等人【11】研究CR品種、硫化體系、填充和增塑體系及硫化工藝對CR膠料壓縮永久變形的影響。按GB/T 1683—1981進行試驗,結果表明,選用非硫黃調節型CR2321,採用氧化鋅/氧化鎂和三甲基硫脲作為硫化體系,常溫壓縮時填充炭黑N774、高溫壓縮時填充炭黑N330,同時配合12份左右的環烷油,並適當延長硫化時間和提高硫化壓力,都有利於降低膠料的壓縮永久變形,其中CR2321添加45份N774,25℃×48h下,變形為2.8%;而CR2321添加50份以下N330,125℃×24h下,壓縮永久變形可控制在7%之內。且通過試驗發現炭黑N774填充的膠料在其用量小於45份時壓縮永久變形小於碳酸鈣和陶土填充的膠料;陶土填充膠料的壓縮永久變形大於碳酸鈣填充膠料,但小於白炭黑填充膠料。
結論
橡膠壓縮永久變形的大小除了與橡膠的種類有關,其它的如填充劑的結構與粒徑、硫化體系、增塑劑、硫化時間、測試的試樣形狀等因素都會影響到最終結果的大小。而作為密封橡膠製品最為重要的一項指標,系統的開展各種不同因素單獨或並存情況下對壓縮永久變形的研究顯得尤為重要。
Ⅲ 造成硅膠密封圈永久變形的主要原因是什麼
由於硅膠密封圈用的合成橡膠材料是屬於粘彈性材料,所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用,會產生永久變形而逐漸喪失,最終發生泄漏。永久變形和彈力消失是O型密封圈失去密封性能的主要原因。
造成硅膠密封圈永久變形的主要原因:
一.溫度影響硅膠密封圈永久變形
使用溫度是影響硅膠密封圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高,硅膠密封圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大於40%時,O型密封圈就失去了密封能力而發生泄漏。因壓縮變形而在硅膠密封圈的橡膠材料中形成的初始應力值,將隨著硅膠密封圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O型密封圈,其初始壓縮可能由於溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃的情況下,不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應力;即使耐低溫的橡膠材料,此時的初始應力也不會大於20℃時初始應力的25%。這是因為硅膠密封圈的初始壓縮量取決於線脹系數。所以,選取初始壓縮量時,就必須保證在由於馳張過程和溫度下降而造成應力下降後仍有足夠的密封能力。溫度在零下工作的硅膠密封圈,應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。綜上所述,在設計上應盡量保證硅膠密封圈具有適宜的工作溫度,或選用耐高、低溫的硅膠密封圈材料,以延長使用壽命。
二.壓縮率和拉伸量影響永久變形
製作硅膠密封圈所用的各種配方的橡膠,在壓縮狀態下都會產生壓縮應力鬆弛現象,此時,壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力鬆弛而產生的應力下降就越大,以致O型密封圈彈性不足,失去密封能力。因此,在允許的使用條件下,設法降低壓縮率是可取的。增加O型密封圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法,不過這會帶來結構尺寸的增加。應該注意,人們在計算壓縮率時,往往忽略了硅膠密封圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。硅膠密封圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時,由於拉力的作用,硅膠密封圈的截面形狀也會發生變化,就表現為其高度的減小。此外,在表面張力作用下,硅膠密封圈的外表面變得更平了,即截面高度略有減小。這也是硅膠密封圈壓縮應力鬆弛的一種表現。硅膠密封圈截面變形的程度,還取決於硅膠密封圈材質的硬度。在拉伸量相同的情況下,硬度大的硅膠密封圈,其截面高度也減小較多,從這一點看,應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質。在液體壓力和張力的作用下,橡膠材料的硅膠密封圈也會逐漸發生塑性變形,其截面高度會相應減小,以致最後失去密封能力。
三.工作介質的壓力引起硅膠密封圈永久變形
工作介質的壓力是引起硅膠密封圈永久變形的主要因素。現代液壓設備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使硅膠密封圈發生永久變形。因此,設計時應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高,所用材料的硬度和耐高壓性能也應越高。為了改善硅膠密封圈材料的耐壓性能,增加材料的彈性(特別是增加材料在低溫下的彈性、降低材料的壓縮永久變形,一般需要改進材料的配方,加入增塑劑。但是,具有增塑劑的硅膠密封圈,長時間在工作介質中浸泡,增塑劑會逐漸被工作介質吸收,導致硅膠密封圈體積收縮,甚至可能使硅膠密封圈產生負壓縮(即在硅膠密封圈和被密封件的表面之間出現間隙)。因此,在計算硅膠密封圈壓縮量和進行模具設計時,應充分考慮到這些收縮量。應使壓制出的硅膠密封圈在工作介質中浸泡5~10晝夜後仍能保持必要的尺寸。硅膠密封圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關。當變形率在40%或更大時,即會出現泄漏,所以幾種膠料的耐熱性界限為:丁腈橡膠70℃,三元乙丙橡膠100℃,氟橡膠140℃。因此各國對硅膠密封圈的永久變形作了規定。中國標准橡膠材料的O型密封圈在不同溫度下的尺寸變化見表。同一材料的硅膠密封圈,在同一溫度下,截面直徑大的硅膠密封圈壓縮永久變形率較低。在油中的情況就不同了。由於此時硅膠密封圈不與氧氣接觸,所以上述不良反應大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹,所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此,在油中的耐熱性大為提高。以丁腈橡膠為例,它的工作溫度可達120℃或更高。
Ⅳ 氟橡膠的特性是什麼
氟橡膠主要性能
穩定性佳
氟橡膠具有高度的化學穩定性,是目前所有彈性體中耐介質性能最好的一種 [1] 。26型氟橡膠耐石油基油類、雙酯類油、硅醚類油、硅酸類油,耐無機酸,耐多數的有機、無機溶劑、葯品等,僅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氫氟酸、氯磺酸、磷酸類液壓油。23型氟膠的介質性能與26型相似,且更有獨特之處,它耐強氧化性的無機酸如發煙硝酸、濃硫酸性能比26型好,在室溫下98%的HNO3中浸漬27天它的體積膨脹僅為13%~15%。
耐高溫性
氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣,可以說是目前彈性體中最好的。26-41氟膠在250℃下可長期使用,300℃下短期使用;246氟膠耐熱比26-41還好。在300℃×100小時空氣熱老化後的26-41的物性與300℃×100小時熱空氣老化後246型的性能相當,其扯斷伸長率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃熱空氣老化16小時之後保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鍾之後保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鍾之後,含有噴霧炭黑、熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長率上升約1/2~1/3,強度下降1/2左右,仍保持良好的彈性。23-11型氟膠可以在200℃下長期使用,250℃下短期使用。
耐老化性
氟橡膠具有極好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。據報導,DuPont開發的VitonA在自然存放十年之後性能仍然令人滿意,在臭氧濃度為0.01%的空氣中經45天作用沒有明顯龜裂。23型氟橡膠的耐天候老化、耐臭氧性能也極好。
真空性能
26型氟橡膠具有極好的真空性能。246氟橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡膠已成功應用在10-9乇的真空條件下。
機械性能
氟橡膠具有優良的物理機械性能。26型氟橡膠一般配合的強力在10~20MPa之間,扯斷伸長率在150~350%之間,抗撕裂強度在3~4KN/m之間。23型氟橡膠強力在15.0~25MPa之間,伸長率在200%~600%,抗撕裂強度在2~7MPa之間。一般地,氟橡膠在高溫下的壓縮永久變形大,但是如果以相同條件比較,如從150℃下的同等時間的壓縮永久變形來看,丁和氯丁橡膠均比26型氟膠要大,26型氟橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當於丁橡膠在150℃×24小時的壓縮變形。
電性能
23型氟橡膠的電性能較好,吸濕性比其他彈性體低,可作為較好的電絕緣材料。26型橡膠可在低頻低壓下使用。
透氣性小
氟橡膠對氣體的溶解度比較大,但擴散速度卻比較小,所以總體表現出來的透氣性也小。據報導,26型氟橡膠在30℃下對於氧、氮、氦、二氧化碳氣體的透氣性和丁基橡膠、丁橡膠相當,比氯丁膠、天然橡膠要好。
低溫性能
氟橡膠的低溫性能不好,這是由於其本身的化學結構所致,如23-11型的Tg>0℃。實際使用的氟橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數來表示。膠料的配方以及產品的形狀(如厚度)對脆性溫度影響都比較大,如配方中填料量增加則脆性溫度敏感地變壞,製品的厚度增加,脆性混同度也敏感地變壞。
耐輻射性
氟橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種,26型橡膠輻射作用後表現為交聯效應,23型氟橡膠則表現為裂解效應。246型氟橡膠在空氣中常溫輻射在5×107侖的劑量下性能劇烈變化,在1×107侖條件下硬度增加1~3度,強度下降20%以下,伸長率下降30%~50%,所以一般認為246型氟橡膠可以耐1×107侖,極限為5×107侖。