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氟圈压缩永久变形

发布时间:2024-10-30 10:02:55

Ⅰ 关于密封圈压缩量的问题

我话不多,但是都是自己写的正确答案

密封圈压缩容量一般12%左右最好,跟材料没什么大的关系,因为变形是必然的,再仓库里面密封的正确放置方法是平放,而不能挂起来,因为也会有变形
氟橡胶耐热,耐油,耐化学腐蚀,老化交好,适合于高温(-25~240),真空,化学介质中使用,不适合于酮,酯中使用
丁晴橡胶耐矿物油,硅油,动物油,酯,HFA,HFB,HFC,空气跟水,耐水性随丙烯晴增加而提高,但低温性跟透气性则下降。不适合磷酸酯系液压油以及含极性添加剂的齿轮油,适合温度-30~100,一般用于O型圈,油封等

给分,给分

Ⅱ 如何才能降低三元乙丙橡胶的压缩永久变形

压缩永久变形是橡胶制品的重要性能指标之一,与橡胶密封制品的密封性能密切相关,因此技术人员在设计配方时总是希望能够尽可能地降低压缩永久变形,以达到最佳的密封效果。硫化橡胶压缩永久变形的大小,涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好,其恢复就快,永久变形就小。这种理解是不够的,弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候,橡胶的本质没有发生根本的变化,永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力、网络结构的变化、分子间的位移等【1】。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的,它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定,如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对划移,这部分可以说是不可恢复的,它是与弹性无关的。所以,凡是影响橡胶弹性与恢复的因素,都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。
当然橡胶压缩变形的测试方法一定意义上决定了所测数值的大小。如杨红卫等人【2】根据对不同形状的试样进行研究,发现由于B型试样截面直径较小,而相反它的曲率半径较大,顶部受压缩的程度也就越严重,且在相同体积下,B型试样与空气接触面积是A型试样的2.2倍,这就是说在实验过程中,B型试样的老化机会要大于A型试样,因此B型试样的压缩永久变形大于A型,同时橡胶的热空气老化是由表及里的,试样越大,内部的老化就会越慢,这也是A型试样的压缩永久变形小于B型试样的一个因素。而对于10×10mm试样,因为是在室温下恢复,此时的橡胶分子活性较低,难以充分恢复,因此压缩变形相对于A型、B型的高温下恢复而较大。因此,按GB/T 7759—1996进行试验,B型试样的压缩永久变形大于A型试样;按GB/T 7759—1996对B型试样进行试,按GB/T 1683—1981对10×l0mm试样进行试验,10×l0mm试样的压缩永久变形大于B型试样。但是不管何种测试方法,橡胶压缩变形的大小最终还是由其组成及结构引起。
本文选用了几种常用的橡胶,并概述了主要因素对压缩永久变形的影响。
丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶是一类分子链上带有氰基的聚合物,氰基的极性以及因极性引起的作用力导致了丁腈橡胶具有一定的耐油和耐高温性能,被大量用作耐油密封圈的生产。翁国文等【3】用牌号为26的丁腈橡胶为生胶,添加65份N770,并配合其他配合剂,根据GB/T7759—1996进行试验,研究了不同硫化体系对压缩变形的影响,采用过氧化物硫化体系的硫化胶压缩永久变形最小,压缩变形只有6%,同时在过氧化物硫化体系中,当硫化剂用量为2.5份,硫黄用量为0.3份,促进剂TMTD或DPG用量为1.5份时硫化胶的压缩永久变形较小,其它物理性能也较好。普通硫黄硫化体系和镉镁硫化体系的硫化胶压缩永久变形最大,当硫磺与促进剂DM的用量均为1.5份时,压缩永久变形为54%,氧化镉用量为5份、氧化镁用量为15份、促进剂DM用量为1份、促进剂CZ用量为2份时,压缩永久变形为57%。半有效和有效硫化体系的硫化胶压缩永久变形较小,当TMTD用量为1.5份、促进剂DM为2份、硫磺用量0.8份,压缩永久变形为15%。当TMTD为3份、硫磺用量为0.3份,压缩永久变形为14%。扈广法【4】则研究了提高丁腈橡胶硬度和在高温下降低丁腈橡胶压缩永久变形的途径,发现丁腈橡胶丙烯腈含量在25%~30%时扯断强度高,压缩永久变形低,综合物理性能优异,且加入甲基丙烯酸镁(MMg)可有效地提高丁腈胶料的耐热性,降低压缩永久变形,并通过合适的补强体系使丁腈橡胶扯断强度达到20MPa以上,硬度达到85shore A,压缩永久变形小于30%。
氟橡胶是一类侧基被氟原子取代的聚合物,氟原子原子半径较小,包围在碳碳主链的四周,使得主链相当稳定。氟橡胶的这一结构特点决定了它的耐高温与耐溶剂特性,故广泛的用于生产各种高尖端橡胶密封制品。用传统的二元胺硫化剂(如3号硫化剂)制得的氟橡胶硫化胶,其高温压缩永久变形大,难以担当优质的弹性密封材料。自60年代末、70年代初国外开发出二羟基化合物低压缩永久变形硫化体系以后,使氟橡胶的高温压缩永久变形大幅度改善,200 C×70h的压缩永久变形由原来的50%(胺硫化)下降到25%~30%(氢醌硫化)和12%~15%(双酚AF硫化)的水平。谢钟麟等【5】研究了不同硫化体系对氟橡胶压缩永久变形的影响,并根据ASTM D1414使用φ25×3.5O形圈(压缩率25%)进行试验,比较了26B型与246G型两种氟橡胶的压缩永久变形差异。通过对几种硫化体系的试验,认为使用氢醌硫化体系的246G型氟橡胶是性能良好的低压缩永久变形氟橡胶,它与使用该体系的26B型氟橡胶相比,不易焦烧,流动性和贮存稳定性较好。压缩永久变形性优于3号硫化剂的26B硫化胶。虽然其硫化胶的压缩永久变形不及双酚AF硫化体系,但由于其硫化剂和促进剂的价格大大低于双酚AF及其相应的促进剂,因而具有良好的经济性和实用性。也有国外专利报道【6】,当246型比例为30份,乙基丙烯酸酯-烯丙基丙烯酸酯共聚物70份时,175℃×72h下,压缩永久变形最小可以到达17.4%。
三元乙丙橡胶制造的刹车皮碗、密封圈、密封条等许多制品都用于密封场合。为获得长期密封的可靠性,一般对胶料的压缩永久变形都有严格的要求。林新志等【7】研究了三元乙丙橡胶与三元乙丙再生胶并用胶的压缩永久变形性能,主要研究了三元乙丙橡胶/EPDM再生胶的并用比、硫化体系、炭黑、防老剂种类及用量对硫化胶压缩永久变形的影响。根据GB/T 7759—1996进行试验,结果表明:在EPDM再生胶中并用少量的三元乙丙橡胶(生胶),采用过氧化物硫化体系。减少半补强炭黑用量,可有效降低并用胶压缩永久变形;在研究范围内,防老剂RD/防老剂MB用量为1.5份/2份时,并用胶热老化性较佳,但加入防老剂RD和防老剂MB导致硫化胶压缩永久变形增加。A.van Meerbeek等【8】使用100份EPDM,5份氧化锌,100份N550,1份硬脂酸,70份石蜡油,在100℃×22h,试样厚12.5mm的条件下测定压缩永久变形(类似GB/T 7759—1996),发现硫磺为0.4份,促进剂CZ为0.7份,促进剂TMTD为2.5份时,可以用作EPDM低压缩永久变形硫化体系,同时兼具长的焦烧时间、快速硫化和良好的物理性能。王勇等人【9】通过对三元乙丙橡胶的研究发现,在相同的用量下,不同填料的压缩永久变形由小到大大致为:FEF<SRF<ISAF<喷雾炭黑<碳酸钙<纳米高岭土<陶土,即只有既具有高结构性又具有一定粒径大小的炭黑所补强的硫化胶,才会有相对较小的压缩永久变形。
氯丁橡胶由于广泛使用于软管、密封制品,胶料的压缩永久变形也是一项重要指标。有报道称国外【10】对改善氯丁椽胺压缩永久变形的硫化体系配合剂作了探索,在使用氧化锌、氧化镁的基本配合中,并用三甲基硫脲(TMU)和联儿茶酚硼酸盐二邻甲苯胍盐(PR)的(TMU/PR)硫化体系,可制得压缩变形优异的硫化物。但是,该硫化体系会降低混炼胶的贮藏稳定性,井且在贮藏过程中,还会引起焦烧。为改善这一缺陷,通过对PR的功能进行分析,发现PR的初级体儿茶酚和硼酸脂(CTOB)并用的(TMU/CTOB)硫化体系同(TMU/PR)硫化体系一样,可制得压缩永久变形优异的硫化物,并使胶料的贮藏稳定性提高。王勇等人【11】研究CR品种、硫化体系、填充和增塑体系及硫化工艺对CR胶料压缩永久变形的影响。按GB/T 1683—1981进行试验,结果表明,选用非硫黄调节型CR2321,采用氧化锌/氧化镁和三甲基硫脲作为硫化体系,常温压缩时填充炭黑N774、高温压缩时填充炭黑N330,同时配合12份左右的环烷油,并适当延长硫化时间和提高硫化压力,都有利于降低胶料的压缩永久变形,其中CR2321添加45份N774,25℃×48h下,变形为2.8%;而CR2321添加50份以下N330,125℃×24h下,压缩永久变形可控制在7%之内。且通过试验发现炭黑N774填充的胶料在其用量小于45份时压缩永久变形小于碳酸钙和陶土填充的胶料;陶土填充胶料的压缩永久变形大于碳酸钙填充胶料,但小于白炭黑填充胶料。
结论
橡胶压缩永久变形的大小除了与橡胶的种类有关,其它的如填充剂的结构与粒径、硫化体系、增塑剂、硫化时间、测试的试样形状等因素都会影响到最终结果的大小。而作为密封橡胶制品最为重要的一项指标,系统的开展各种不同因素单独或并存情况下对压缩永久变形的研究显得尤为重要。

Ⅲ 造成硅胶密封圈永久变形的主要原因是什么

由于硅胶密封圈用的合成橡胶材料是属于粘弹性材料,所以初期设定的压紧量和回弹堵塞能力经长时间的使用,会产生永久变形而逐渐丧失,最终发生泄漏。永久变形和弹力消失是O型密封圈失去密封性能的主要原因。

造成硅胶密封圈永久变形的主要原因:

一.温度影响硅胶密封圈永久变形

使用温度是影响硅胶密封圈永久变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高,硅胶密封圈的压缩永久变形就越大。当永久变形大于40%时,O型密封圈就失去了密封能力而发生泄漏。因压缩变形而在硅胶密封圈的橡胶材料中形成的初始应力值,将随着硅胶密封圈的驰张过程和温度下降的作用而逐渐降低以致消失。温度在零下工作的O型密封圈,其初始压缩可能由于温度的急剧降低而减小或完全消失。在-50~-60℃的情况下,不耐低温的橡胶材料会完全丧失初始应力;即使耐低温的橡胶材料,此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是因为硅胶密封圈的初始压缩量取决于线胀系数。所以,选取初始压缩量时,就必须保证在由于驰张过程和温度下降而造成应力下降后仍有足够的密封能力。温度在零下工作的硅胶密封圈,应特别注意橡胶材料的恢复指数和变形指数。综上所述,在设计上应尽量保证硅胶密封圈具有适宜的工作温度,或选用耐高、低温的硅胶密封圈材料,以延长使用寿命。

二.压缩率和拉伸量影响永久变形

制作硅胶密封圈所用的各种配方的橡胶,在压缩状态下都会产生压缩应力松弛现象,此时,压缩应力随着时间的增长而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大,则由橡胶应力松弛而产生的应力下降就越大,以致O型密封圈弹性不足,失去密封能力。因此,在允许的使用条件下,设法降低压缩率是可取的。增加O型密封圈的截面尺寸是降低压缩率最简单的方法,不过这会带来结构尺寸的增加。应该注意,人们在计算压缩率时,往往忽略了硅胶密封圈在装配时受拉伸而引起的截面高度的减小。硅胶密封圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的。同时,由于拉力的作用,硅胶密封圈的截面形状也会发生变化,就表现为其高度的减小。此外,在表面张力作用下,硅胶密封圈的外表面变得更平了,即截面高度略有减小。这也是硅胶密封圈压缩应力松弛的一种表现。硅胶密封圈截面变形的程度,还取决于硅胶密封圈材质的硬度。在拉伸量相同的情况下,硬度大的硅胶密封圈,其截面高度也减小较多,从这一点看,应该按照使用条件尽量选用低硬度的材质。在液体压力和张力的作用下,橡胶材料的硅胶密封圈也会逐渐发生塑性变形,其截面高度会相应减小,以致最后失去密封能力。

三.工作介质的压力引起硅胶密封圈永久变形

工作介质的压力是引起硅胶密封圈永久变形的主要因素。现代液压设备的工作压力正日益提高。长时间的高压作用会使硅胶密封圈发生永久变形。因此,设计时应根据工作压力选用适当的耐压橡胶材料。工作压力越高,所用材料的硬度和耐高压性能也应越高。为了改善硅胶密封圈材料的耐压性能,增加材料的弹性(特别是增加材料在低温下的弹性、降低材料的压缩永久变形,一般需要改进材料的配方,加入增塑剂。但是,具有增塑剂的硅胶密封圈,长时间在工作介质中浸泡,增塑剂会逐渐被工作介质吸收,导致硅胶密封圈体积收缩,甚至可能使硅胶密封圈产生负压缩(即在硅胶密封圈和被密封件的表面之间出现间隙)。因此,在计算硅胶密封圈压缩量和进行模具设计时,应充分考虑到这些收缩量。应使压制出的硅胶密封圈在工作介质中浸泡5~10昼夜后仍能保持必要的尺寸。硅胶密封圈材料的压缩永久变形率与温度有关。当变形率在40%或更大时,即会出现泄漏,所以几种胶料的耐热性界限为:丁腈橡胶70℃,三元乙丙橡胶100℃,氟橡胶140℃。因此各国对硅胶密封圈的永久变形作了规定。中国标准橡胶材料的O型密封圈在不同温度下的尺寸变化见表。同一材料的硅胶密封圈,在同一温度下,截面直径大的硅胶密封圈压缩永久变形率较低。在油中的情况就不同了。由于此时硅胶密封圈不与氧气接触,所以上述不良反应大为减少。加之又通常会引起胶料有一定的膨胀,所以因温度引起的压缩永久变形率将被抵消。因此,在油中的耐热性大为提高。以丁腈橡胶为例,它的工作温度可达120℃或更高。

Ⅳ 氟橡胶的特性是什么

氟橡胶主要性能

稳定性佳
氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种 [1] 。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机、无机溶剂、药品等,仅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。

耐高温性
氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用。

耐老化性
氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。

真空性能
26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。

机械性能
氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间。一般地,氟橡胶在高温下的压缩永久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看,丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形。

电性能
23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。

透气性小
氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当,比氯丁胶、天然橡胶要好。

低温性能
氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。

耐辐射性
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑。

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