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橡膠密封件
乙丙橡膠是以乙烯和為基礎(chǔ)單體共聚而成。乙丙橡膠包括兩種類(lèi)型。一類(lèi)如前所述,是乙烯,共聚的二元乙丙橡膠,其分子鏈完全飽和,很難硫化,即使是采用有機(jī)過(guò)氧化物硫化,也會(huì)帶來(lái)不少困擾。另一類(lèi)就是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的三元乙丙橡膠,它是由乙烯--非共軛二烯三種單體共聚而成。其特點(diǎn)是,由于在側(cè)鏈上引入第三單體,大大加快了硫化速度,并可以用任何常用硫化體系硫化。三元乙丙橡膠品種很多,隨乙烯,含量變化及第三單體種類(lèi)和含量,還有充油或不充油規(guī)格等等。如PA/NBR,PA/EPDM,PA/IIR,很受歡迎熱塑彈性體的市場(chǎng)化,豐富了高分子世界,也推動(dòng)了綠色,節(jié)能,環(huán)保的橡膠工業(yè)技術(shù)革命和創(chuàng)新。三元乙丙橡膠是所有橡膠中密度的,只有0.86,由于其分子主鏈全部由乙烯,單元鏈節(jié)所構(gòu)成,具有高飽和性和柔順性。因此三元乙丙橡膠具有優(yōu)異的耐候性,耐水性,耐低溫性,耐熱性和電絕緣性,特別的是三元乙丙橡膠對(duì)于耐化學(xué)介質(zhì)還有獨(dú)到之處,如耐動(dòng)物,植物脂,乙醇,酮類(lèi),水,堿類(lèi),對(duì)于耐乙醇。水及耐堿性能都優(yōu)于其它合成橡膠,其應(yīng)用廣泛,特有的可以高填充量性能,使得制品價(jià)格相對(duì)便宜,在合成橡膠總消耗量排列在丁苯,順丁之后,居第三位,而在工業(yè)方面,則是目前主力膠種。
其加工工藝性能不容易掌握,價(jià)格較高,絢爛為腈橡膠的20倍,耐寒性,耐水性較差,常溫下彈性的較差,市場(chǎng)上已研制出耐寒性、耐水性提高的氟橡膠產(chǎn)品,另外還有耐性和耐藥品性更優(yōu)于普通氟橡膠的FFKM,但是價(jià)格比氟橡膠高10倍之多。
氟橡膠被廣泛應(yīng)用于、、汽車(chē)和航空、航天及石油領(lǐng)域,氟橡膠油封還被用在鉆井機(jī)械,煉油設(shè)備,脫硫裝置上,可同時(shí)承受高溫高壓油類(lèi)和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)等苛刻條件環(huán)境,在化式領(lǐng)域氟橡膠油封被用在泵,管接頭,設(shè)備容器上,用于密封無(wú)機(jī)酸,有等化學(xué)物質(zhì);說(shuō)起硅橡膠,我們必須了解它僅僅是有機(jī)硅高分子家族中的聚有機(jī)硅氧烷中的一部份。在軍事工業(yè)上,氟橡膠主要用于航天、航空及運(yùn)載火箭、、戰(zhàn)斗機(jī)、新型坦克的油封、油管和電氣線路護(hù)套等方面,是工業(yè)中無(wú)法替代的關(guān)鍵密封件材料之一。
氟硅橡膠就像硅膠一樣,結(jié)合三氟丙基、與乙烯為側(cè)鏈,惟氟硅橡膠經(jīng)氟化處理。氟硅橡膠的機(jī)械和物理屬性與硅膠類(lèi)似,不過(guò)氟硅橡膠較硅膠具備更佳的耐燃油和耐礦物油的物性,但在耐熱方面則較不如硅膠。氟硅橡膠具有優(yōu)良的耐航空燃料油、液壓油、合成雙酯潤(rùn)滑等性能,能在204°C (400°F)高溫下長(zhǎng)期工作。因此,準(zhǔn)確判斷橡膠密封件的失效原西,并采取相應(yīng)措施是十分必要的。雖然大多用于航空航天領(lǐng)域,但因其耐燃油性及高溫下的穩(wěn)定性優(yōu)越,氟硅橡膠已越來(lái)越普遍應(yīng)用于密封件的制作。
設(shè)計(jì)密封裝置時(shí),當(dāng)密封件的截面選擇過(guò)小,安裝槽的截面過(guò)大,會(huì)造成密封件的初始?jí)嚎s量過(guò)小或沒(méi)有。安裝槽加工超差或有關(guān)零件的積累誤差較大,也會(huì)使初始?jí)嚎s量減小。在動(dòng)密封中,按照密封圈與其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件是否有接觸可分為接觸性密封和非接觸性密封。因此,必須計(jì)算安裝槽極限尺寸的截面尺寸,檢查密封件的初始?jí)嚎s量。橡膠冷收縮系數(shù)要比金屬大十多倍,在低溫下橡膠密封件截面收縮,材質(zhì)變硬,也造成初始?jí)嚎s量減?。?
密封面的表面缺陷 (如溝槽,毛刺、劃傷等),表面粗糙,加工紋理不合理都會(huì)形成泄漏通道,在低壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)泄漏。例如,往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸上的軸向劃傷,刀痕,旋轉(zhuǎn)軸上的螺旋刀紋都是造成泄漏的隱患。安裝槽,油缸或運(yùn)動(dòng)軸的形狀誤差超過(guò)要求時(shí),也會(huì)產(chǎn)生泄漏。在催化劑、硫化劑、或高溫、高能射線作用下,大分子由線性結(jié)構(gòu)、支化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為硫化。粗糙的密封表面會(huì)使動(dòng)密封件遭到過(guò)分的磨損,引起泄漏。
任何橡膠材料都有一定的使用溫度范圍,高溫下材料變軟,體積膨脹,造成密封件的擠出而破壞了密封;低溫下,材料的收縮、變硬都會(huì)引起泄漏。
密封材料與介質(zhì)不相容,橡膠吸收介質(zhì)而溶脹,產(chǎn)生變形,終導(dǎo)
致密封件損壞而泄漏。