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橡膠密封件
眾所周知,熱塑彈性體(thermoplastic elastomer)也叫熱塑性橡膠(TPR)。這種材料是一種兼具橡膠和熱塑料塑料的特性。在常溫下具有硫化橡膠的高彈性性質,而在一定的高溫下,又可以像熱塑性樹脂一樣,進行塑化成型的高分材料。它這“”特色,給高分子天地注入了新生力量,也有人說是繼天然橡膠,合成橡膠之后的所謂“第三代橡膠”。是介于橡膠與樹脂之間的新型高分子材料,它不僅可以取代部分橡膠,還能使塑料得到改性。它的家族很大,統(tǒng)稱TPE或TPR。熱塑彈性體聚合物鏈的結構特點是由化學組成不同的樹脂段(硬段)和橡膠段(軟段)構成。硬段的鏈段間作用力可以形成物理交聯,而軟段則是具有較大自由旋轉能力的高彈性鏈段;而軟硬段又以適當的次序排列并以適當的方式聯接起來。特別要說明,這硬段的物理聯是可逆的,即在一定溫度下,會失去約束大分份的能力,這時會呈現塑性。而當其降至常溫時,這些的聯又恢復,而出現像硫化橡膠交聯點作用。這種特性使得TPE具有橡膠和塑料雙重性能,可以不用耗能大和復雜的硫化工藝,通過傳統(tǒng)的塑料加工設備,就可以生產出產品,它還可耐使塑料得到改性。
隨著環(huán)保、汽車多樣化、橡膠可再生利用、材料耐熱性等要求的提高,進一步降低成本已經成為汽車用橡膠制品發(fā)展的主要方向。
密封制品占汽車用橡膠件重量的25%-28%(除輪胎)。近來具有耐臭氧、耐氣候老化性能的EPDM膠被廣泛應用于汽車門窗密封條中,并逐步取代傳統(tǒng)的NR和CR膠。每輛車可使用10-15米長的各種密封條。為進一步降低成本和外形美觀,國外廠商已用TPE材料來制造汽車門窗密封條。橡膠密封件是密封裝置中的一類通用基礎元件,在泄漏和密封這一對矛盾中扮演十分重要的角色,在人類征服自然的過程中解決泄漏和密封問題。一直在推動技術進步,是防止和減少環(huán)境污染的重要途徑。
設計密封裝置時,當密封件的截面選擇過小,安裝槽的截面過大,會造成密封件的初始壓縮量過小或沒有。安裝槽加工超差或有關零件的積累誤差較大,也會使初始壓縮量減小。因此,必須計算安裝槽極限尺寸的截面尺寸,檢查密封件的初始壓縮量。橡膠冷收縮系數要比金屬大十多倍,在低溫下橡膠密封件截面收縮,材質變硬,也造成初始壓縮量減?。?
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形成泄漏通道,在低壓時會出現泄漏。例如,往復運動軸上的軸向劃傷,刀痕,旋轉軸上的螺旋刀紋都是造成泄漏的隱患。安裝槽,油缸或運動軸的形狀誤差超過要求時,也會產生泄漏。粗糙的密封表面會使動密封件遭到過分的磨損,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、變硬都會引起泄漏。
密封材料與介質不相容,橡膠吸收介質而溶脹,產生變形,終導
致密封件損壞而泄漏。