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橡胶密封材料的选用与应用

更新时间:2025-01-09 工作计划 版权反馈
【摘要】:丁基橡胶广泛用于制造耐热、耐老化、耐水的密封垫片,并作为密封动植物油、液氨的材料。9)有极好的耐真空性能,是航天飞行器中重要的橡胶材料。液态聚硫橡胶是目前应用广泛、密封性能优异的密封材料,但耐热性一般,最高使用温度为130℃。耐磨性能尤为突出,是丁苯橡胶的1~3倍,天然橡胶的4倍。聚氨酯橡胶是密封制品的理想材料,对大多数溶剂的耐蚀性均优于丁腈橡胶,但耐水性差、滞后损失大。

1.天然橡胶(NR)

天然橡胶有以下特点:

(1)弹性好 天然橡胶具有很好的弹性。弹性模量为3~6MPa,弹性伸长率最大达1000%,在0~100℃范围内,回弹率可达70%~80%,在350%的伸长率范围内,其回弹率达85%以上,即永久变形小于15%。

(2)机械强度高 天然橡胶具有非常好的机械强度,纯硫化胶的抗张强度为17~29MPa,炭黑配合补强的硫化胶,抗张强度可以提高到25~35MPa。生胶的抗张强度和伸长率随温度的变化而变化。

(3)耐透气性 天然橡胶具有较好的耐透气性。

(4)耐碱性能 天然橡胶具有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸;能耐一些极性溶剂,但在非极性溶剂中则膨胀,故其耐油、耐溶剂性很差。

(5)耐老化性 天然橡胶在空气中易老化,然而通过添加防老化剂,可以大大延后老化现象发生的时间。在高温下老化速度加快,一般温度每增加10℃,时间缩短一倍。当温度超过130℃时,使用寿命将大大缩短。在低温下长期储存,橡胶易发生结晶,从而硬化。但这种结晶有可逆性,一经升温又会恢复到原来的弹性状态。

2.丁苯橡胶(SBR)

丁苯橡胶与天然橡胶的性质相似,在光、热、氧和臭氧结合作用下,发生物理化学变化,氧化作用比天然橡胶缓慢,即使在较高的温度下,老化反应的速度也较缓慢。丁苯橡胶耐臭氧性比天然橡胶差,因此必须加入耐臭氧防老剂和石蜡。

丁苯橡胶的耐寒性和回弹性均比天然橡胶低,但耐热、耐油、耐磨和耐老化性比天然橡胶好。

丁苯橡胶纯硫化胶的抗张强度、伸长率都比较低,只有加入炭黑、白炭黑、黑质陶土等补强剂后,才具有较高的物理力学性能。

3.氯丁橡胶(CR)

氯丁橡胶的耐老化性好,特别表现在耐天候及耐臭氧老化上,耐热性和丁腈橡胶相当,耐油性次于丁腈橡胶,耐燃性在通用橡胶中是最好的。

除芳香烃及氯化烃油类以外,在其他溶剂中都很稳定,耐无机酸、碱腐蚀性也很好。但氯丁橡胶不宜在低温下使用。

4.丁基橡胶(IIR)

丁基橡胶最突出的特性是透气性小,是气密性最好的橡胶,可用于真空容器的密封。丁基橡胶耐候性、电性能、减振性能优异,耐臭氧性能比天然橡胶好10倍以上。丁基橡胶广泛用于制造耐热、耐老化、耐水的密封垫片,并作为密封动植物油、液氨的材料。

5.乙丙橡胶(EPM,EPDM)

乙丙橡胶的主要优点为:

1)耐老化性能十分优异,是现在通用橡胶中最好的。

2)耐蚀性好,对各种极性化学药品和酸碱有较好的耐蚀性。

3)冲击弹性较好,可达50%~60%,仅次于顺丁橡胶和天然橡胶。

乙丙橡胶的最大缺点是硫化速度慢,自黏性和互黏性都很差,给加工工艺带来困难。

6.丁腈橡胶(NBR)

丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈的共聚物,丁腈橡胶的特点如下:

1)耐油性好,丙烯腈含量越高,耐油性越好。(www.xing528.com)

2)低温性能较差。

3)耐热性好,在120℃下可连续使用,在150℃下短期使用。

4)耐水性好,丙烯腈含量越高,其耐水性越好。

5)不透气性好,丙烯腈含量增加,透气性减少。

7.硅橡胶

苯基硅橡胶的苯基含量为6%~11%时,耐低温性能优越,在-100℃下仍有弹性,是所有橡胶中低温性能最好的一种,同时兼有乙烯基硅橡胶的优点。苯基含量为20%~40%时,具有耐燃烧的特点。苯基含量为40%~50%时,具有优异的耐辐射性能。

硅橡胶的其他品种有氟硅橡胶、腈硅橡胶、苯撑硅橡胶和硼硅橡胶等。氟硅橡胶具有优良的耐油、耐溶剂性能。腈硅橡胶的耐油、耐溶剂性能良好,同时具有良好的耐低温性能。苯撑硅橡胶具有强度高(>10MPa)、耐辐射(1×109R)和耐高温(250~300℃)的性能,但耐寒性差,弹性不佳。硼硅橡胶具有很好的耐热老化性能,可在400℃下长期工作,在480℃的高温下能连续工作几小时,而在-62~-40℃时仍保持弹性。

8.氟橡胶(FKM,FPM)

氟橡胶主要有以下特点:

1)具有较高的抗张强度和硬度。

2)优异的耐热和耐温性能。

3)耐蚀性好。一般来说,它对有机液体、浓酸(硝酸、硫酸、盐酸)、高浓度过氧化氢和其他强氧化剂都有良好的稳定性,优于其他各种橡胶。

4)良好的耐过热水与水水蒸气性能。

5)抗压缩永久变形性能好。

6)耐候性、耐臭氧性能稳定。

7)耐辐射性能好,属于耐中等剂量辐射材料。

8)耐燃性能好,氟橡胶属于自燃型橡胶。

9)有极好的耐真空性能,是航天飞行器中重要的橡胶材料。

9.氯醇橡胶(CHR,CHC)

氯醇橡胶是饱和的强极性橡胶,故具有良好的耐油性、耐热性、耐候性、耐臭氧老化性和不透气性等优点。因此,可作为油压、水压密封制品及容器衬里,还可制造轴密封、阀杆密封制品。

10.聚硫橡胶(J)

聚硫橡胶具有优异的耐溶剂性,耐大气、氧、臭氧老化性及耐油性能良好,透气性低。液态聚硫橡胶是目前应用广泛、密封性能优异的密封材料,但耐热性一般,最高使用温度为130℃。

11.聚氨酯橡胶(AU)

聚氨酯橡胶有聚酯型及聚醚型两种,具有宝贵的综合物理力学性能。耐磨性能尤为突出,是丁苯橡胶的1~3倍,天然橡胶的4倍。此外,抗撕裂、抗压、耐油、耐氧及臭氧性能也很好。聚氨酯橡胶是密封制品的理想材料,对大多数溶剂的耐蚀性均优于丁腈橡胶,但耐水性差、滞后损失大。

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