密封材料详解

一、密封材料的种类及应用

密封材料必须满足密封的功能要求 由于被密封介质的变化和设备操作条件的不同,密封材料必须具有不同的适应性。一般情况下,对密封材料的要求包括:

 1. 良好的材料密度,防止介质泄漏

 2. 足够的机械强度和硬度

 3. 良好的压缩性和弹性,永久变形最小

 4. 高温不软化、不分解,低温不硬化、不开裂

 5. 优异的耐腐蚀性——能够在酸、碱和油等介质中长时间工作,体积和硬度变化最小,并且不会粘附在金属表面

 6.摩擦系数低,耐磨性好

 7.符合密封表面的灵活性

 8.耐老化性能优异,使用寿命长

 9.易于加工和制造、成本效益高且随时可用

橡胶是最常用的密封材料。除了橡胶之外,其他合适的密封材料包括石墨、聚四氟乙烯(PTFE)和各种密封剂。

二、密封制品常用橡胶材料

通用橡胶密封产品在国防、化工、煤矿、石油、冶金、交通、机械制造等领域的应用越来越广泛。它们已经成为各种行业的基本部件和附件。用于密封产品的常见橡胶材料有:

2.1丁腈橡胶(NBR)

丁腈橡胶具有优异的耐燃油和芳香族溶剂性,但不耐酮、酯或盐酸。因此,耐油密封产品主要使用丁腈橡胶。

2.2氯丁橡胶(CR)

氯丁橡胶具有良好的耐油性和耐溶剂性,特别是对齿轮油和变压器油,尽管它不耐芳香油。它还具有优异的耐候性和耐臭氧老化性。其交联破坏温度在200℃以上。氯丁橡胶常用于门窗密封条,耐无机酸。其良好的柔韧性和不透气性也使其适用于隔膜和真空密封产品。

2.3天然橡胶(NR)

与大多数合成橡胶相比,天然橡胶具有优异的综合机械性能、良好的耐低温性、高弹性、耐磨性。它不耐矿物油,但在植物油和酒精中相对稳定。天然橡胶通常用于丁醇蓖麻油基制动液的液压制动系统,也广泛用于通用密封粘合剂。

2.4氟橡胶(FKM)

氟橡胶以其出色的耐热性(200-250°C)和耐油性而闻名。它用于制造气缸套密封件、隔膜和旋转唇形密封件,显著提高使用寿命。

2.5硅橡胶(VMQ)

硅橡胶对极端温度、臭氧和风化具有优异的抵抗力。它在-70°C至220°C的宽工作温度范围内保持弹性和其他性能。它是耐热密封应用的理想选择,例如高强度灯罩的密封圈和阀门垫圈。然而,它不耐油,机械强度低,并且价格昂贵,这使得它不适合耐油应用。

2.6三元乙丙橡胶(EPDM)

三元乙丙橡胶具有完全饱和的线性主链结构,没有双键,其侧链上的二烯基团允许硫磺硫化。它具有优异的耐老化性、耐臭氧性、耐候性、耐热性(可在高达150°C的温度下使用)和耐化学性(例如,对醇、酸、强碱和氧化剂)。然而,它不耐脂族或芳族溶剂。三元乙丙橡胶是橡胶中密度最低的,可以高度填充,但缺乏自粘性。它还具有优异的耐蒸汽性,使其适用于耐蒸汽隔膜。三元乙丙橡胶广泛用于洗衣机、电视和门窗密封件的零件,以及多组分橡胶条的生产。

2.7聚氨酯橡胶(PU)

聚氨酯橡胶具有优异的耐磨性和良好的抗渗性。其可用温度范围通常为-20°C至80°C。它还具有中等的耐油、耐氧和耐臭氧性,但不耐酸、碱、水、蒸汽或酮。适用于制造油封、O型圈、隔膜等各种密封产品。

2.8环氧氯丙烷橡胶(ECO)

表氯醇橡胶结合了丁腈橡胶、氯丁橡胶和丙烯酸酯橡胶的优点。它具有优异的耐油、耐热、耐臭氧、耐火焰、耐碱、耐水和耐有机溶剂性,以及良好的加工性能。其耐低温性能相对较差。当不暴露在极端寒冷的环境中时,ECO仍然是制造油封、密封圈、垫圈、隔膜和防尘罩的优良材料。

2.9丙烯酸酯橡胶(ACM)

丙烯酸酯橡胶耐热油(包括矿物油、润滑剂和燃料),尤其是在高温下,通常高达175°C,短期暴露高达200°C。其缺点是耐低温性差。因此,它适用于非寒冷环境下的高温耐油密封,但不适用于高温下涉及拉伸或压缩应力的应用。

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