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嘉峪檢測網 2024-12-09 13:28
一、O形圈膠料配方設計
1.主要性能要求
應根據O形圈的工作條件如介質、溫度、壓力、受力狀態等進行膠料配方設計。用作靜態密封的O形圈膠料，最關鍵的性能指標是耐介質性能和壓縮永久變形。用作動態密封的O形圈，除了介質、壓縮永久變形小之外，還要求膠料具有良好的抗撕裂性、耐磨性和抗擠壓性。
2、膠種選擇
工作介質為燃油、液壓油、機油、潤滑油等油類，工作溫度在150℃以下時，多選用丁腈橡膠；當使用溫度高于150℃時，可選用氫化丁腈橡膠、氟橡膠、氟硅橡膠等。工作介質為磷酸脂或過熱水時，可選用乙丙橡膠；工作介質為酸、堿、鹽等低濃度化學腐蝕性介質，且使用溫度不超過100℃時，可使天然橡膠、丁苯橡膠等通用橡膠，而高濃度強腐蝕性介質應選用氟橡膠；高溫熱空氣中使用的O形圈可選用硅橡膠。
3、硫化體系
采用有機過氧化物（如DCP）硫化的丁腈橡膠，具有壓縮永久變形小，耐熱、耐低溫性能好，不易焦燒和貯存安全性好等優點，而其缺點是伸長率低，熱撕裂性能差，硫化速度慢。為克服上述缺點，可選用低硫或無硫配合，也可采用DCP-硫黃/促進劑的復合硫化體系。常用的促進劑有DM、CZ、TMTD、E等。
4、填充體系
一般根據工作壓力來確定O形圈膠料的硬度：工作壓力高則硬度也高，反之亦然。為滿足O形圈不同硬度的要求，常用增加炭黑或減少炭黑用量的方法來實現。但要獲得邵爾A硬度為90±5的高硬度膠料，則需要大量填充,將給混煉工藝帶來困難，且會使膠料其他物理性能降低。因此，對于高硬度的O形圈膠料，可選用高耐磨炭黑或其與半補強炭黑、細粒子熱裂炭黑（FT）等并用。也可配以適量的增硬劑，如齊聚脂、甲基丙烯酸鎂等。
5、軟化劑
在丁腈橡膠為基礎的O形圈膠料中，最常用的增塑劑是 DOS、DOP等脂類增塑劑。
6、防老劑
應選用不易被工作介質抽出的防老劑，如反應型防老劑。常用的防老劑有防老劑MB、RD、4010NA等。
二、油封膠料的配方設計
1.主要性能要求
①與密封介質的化學穩定性好，膠料在密封介質中（各種油類）不發生溶脹、硬化等現象，否則會導致密封失效。
②具有良好的耐熱性、耐磨性，摩擦系數要小，這對線速度較高的油封尤為重要。
③具有適度的彈性，能適應軸的粗糙度和偏心度的變化，對動態偏心有較好跟隨能力（隨動性）。
2.膠種的選擇
制造油封的膠種主要有丁腈橡膠、丙烯酸脂橡膠、氟橡膠和硅橡膠。通常在一般的燃油、液壓油、機油的潤滑油中，溫度在-40～+120℃時，可選用丁腈橡膠；在-20～＋150℃的齒輪油中可選用丙烯酸脂橡膠；在-40～+200℃的 各種油類和腐蝕性較大介質中可選用氟橡膠；在-100～+250℃的高溫、高速油封，可選用硅橡膠。若進入橡膠中的油比被抽出的組分多時，硫化膠就膨脹；反之收縮。收縮過大會使唇口和軸的過盈量減少，隨動性下降。而膨脹過大，會改變油封的結構參數尺寸，使徑向力下降，導致密封失效。因此，油封膠料密封介質中的體積變化率應盡可能的減少。
3.硫化體系
丁腈橡膠宜選用低硫或無硫配合，或有效硫化體系與過氧化物組成的復合體系。丙烯酸脂橡膠常用硬脂酸鈉、硬脂酸鉀或兩者并用作為硫化劑。氟橡膠一般采用3#硫化劑硫化。而對壓縮永久變形要求較高的油封，可用雙酚A硫化體系。硅橡膠仍使用過氧化物硫化。
4.補強填充體系
補強劑一般多選用中粒子熱裂法炭黑、噴霧炭黑或與白炭黑、通用炭黑、半補強炭黑、高耐磨炭黑并用。為了降低油封膠料的摩擦系數，膠料中可配以適量的石墨粉等自潤滑材料作填充劑。
5.增塑劑、防老劑
應選擇不易被密封介質抽出的品種，如聚脂增塑劑、反應型防老劑，以保證油封尺寸的穩定性，不會造成收縮，破壞油封的密封性能。
三、橡膠密封條的配方設計
1.主要性能要求
橡膠密封條主要用于密封車輛及建筑物門窗，所用的膠料必須具有：①優異的耐天候老化、耐臭氧化性能，以保證密封條有較長的使用壽命。②壓縮永久變形小、耐寒性好，以保證密封條在-50～+70℃下，具有良好的密封性能。③膠料的壓出工藝性能好。
2.膠種的選擇
一般選用耐老化、耐臭氧老化性能好的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠。三元乙丙橡膠密封條的使用壽命最長，一般可達10年以上。近年來高聚合度聚氯乙烯熱塑性彈性體，也是制造門窗密封條較好的材料,已大量使用。
3.防護體系
采用防老劑和抗氧劑并用效果較好，例如防老劑4010NA和RD、AW并用，再配以適量的物理防老劑石蠟，以提高其抗臭氧老化性能。
4.增塑體系
應選用不易揮發、不易遷移的品種。一般在乙丙橡膠中選用石蠟油、環烷油；氯丁橡膠則選用變壓器油。為增加膠條挺性、改善外觀質量，可適量加入油膏和低分子量聚乙烯。
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