原理
油封的密封原理涉及兩個因素:一是動態密封橡膠迫緊零件,是密封唇口與旋轉軸表面之間的接觸,是油封的最重要功能;二是腔體的密封,主要是油封外緣在腔體中的定位。
油封唇部與軸界面之間形成一層流體動壓油膜,這層油膜能夠起到密封作用。這層油膜不但可以起到密封流體介質的作用,還可以起到唇與軸之間的潤滑作用。但是油封在動態下經常是處於邊界潤滑、流體潤滑和干摩擦潤滑狀態交替共存的情況。因此,保證油膜厚度在適宜的範圍便可以實現良好的密封功能。
油封具有結構簡單、重量輕、安裝位置小、易加工等優點。
材質說明
油封常用橡膠的材料是丁腈橡膠。丁腈橡膠因為成本低、用途廣可以說是目前最常用的橡膠材料。在日常制造油封時會根據密封介質(使用環境或場合)的不同選用不同的橡膠材料,通常還有橡膠製品硅橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚丙酸酯橡膠等等。
丁腈橡膠
丁腈橡膠(是由丁二烯和丙烯腈經乳液聚合法制得的)耐寒性極差,耐熱性相對好一些;耐磨性隨丙烯腈含量提高而增大,耐水性良好,耐油性能好,是密封行業中運用最廣泛的橡膠。
硅橡膠
硅橡膠的耐候性優異,耐堿性極差,它的抗磨損能力弱,拉伸強度低所以一般不用於動態密封;它的耐高溫僅低於氟橡膠,但是耐低溫性能是橡膠材料中*好的。
氟橡膠
氟橡膠耐油性較好,耐寒性較差,氟橡膠是所有橡膠中最穩定平衡的一個,也是橡膠行業中*好的耐高溫橡膠,價格相對也貴些;耐磨性能好,可適用於動態密封環境中。
丙烯酸酯橡膠
丙烯酸酯橡膠在高溫時耐油性優異,但耐寒性差並且不耐水;耐磨性不如聚氨酯橡膠;在含有磷、硫、氯添加劑的潤滑油中性能穩定。
丁基橡膠
丁基橡膠耐候性很好,但極不耐水,耐臭氧耐化學腐蝕優異;自粘性與互粘性差,相容性也很差,不宜同一材質一起使用,僅能與乙丙O型環橡膠和聚乙烯並用。
乙丙橡膠
乙丙橡膠的耐老化性能是*好的,同樣它的耐候性耐水性都很好,具有極高的化學穩定性,但是它的耐油性也是極差的,和丁基橡膠一樣自粘性與互粘性差。
聚四氟乙烯
聚四氟乙烯耐強酸強堿,抗氧化性能好,耐高溫低溫,防水密封圈耐候性能也是極好的;在固體材料中它的摩擦系數最低、表面張力最小以致潤滑度高、不粘附性強。矽橡膠墊圈但它的耐輻射性能較差,受到高能輻射後會發生降解,而且比其他橡膠的彈性差。
膠條也被稱為密封條,皮條,橡膠條。按照原材料的不同可矽橡膠墊圈以分為天然橡膠密封條,三元乙丙密封條, PVC橡塑密封條和硅膠制品等。現在我就為大家介紹幾款密封條的性能價格。
天然橡膠密封條使用量比較少,價格比較高。天然橡膠與多數合橡膠製品成橡膠相比,具有良好的綜合力學性能,耐寒性,較高的回彈性及耐磨性。天然橡膠不耐礦物油,但在植物油和醇類中較穩定。在以正丁醇與精制蓖麻油混合液體組成的制動液的液壓制動系統中作為密封件的膠碗,膠圈均用天然橡膠制造,一般密封膠也常用天然橡膠制造。
三元乙丙密封條彈性O型環較好,表面光滑,使用壽命是14年左右,成本高,高質量的三元乙丙密封條可以 回收,對於企業而言,也可以算的上是一種降低成本的方式。三元乙丙的密封條耐高低溫,耐候性好,耐 老化,耐腐蝕。導電阻燃絕緣。
三元乙丙橡膠的主鏈是不含雙鍵的完全飽和的直鏈型結構,其側鏈上有二烯涇,這樣就可用硫磺硫化 。三元乙丙橡膠具有優良的耐老化性,耐臭氧性,耐候性,耐熱性(可在120℃環境中長期使用),耐化 學性(如醇,酸,強堿,氧化劑),但不耐脂肪族和芳香族類溶劑侵蝕。三元乙丙橡膠在橡膠中密度是最 低的有高填充的特性,但缺乏自粘性和互粘性。此外,三元乙丙橡膠有突出的耐蒸汽性能,可制作耐蒸汽 膜片等密封制品。三元乙丙橡膠已廣泛用於洗衣機,電視機中的配件和門窗密封制品,或多種復合體剖面 的膠條生產中。
PVC橡塑密封條彈性不佳,不能回收,使用年限比較短,一般是1--7年左右,不環保。成本低。不耐 熱。
硅膠制品的價格是45---120元/公斤。硅橡膠具有突出的耐高低溫,耐臭氧及耐天候老化性能,在-70 ~300℃的工作溫度範圍內能保持其特有的使用彈性及耐臭氧,耐天防水密封圈候等優點,適宜制作熱機構中所需的 密封墊,如強光源燈罩密封襯圈,閥墊等。由於硅橡膠不耐油,機械強度橡膠迫緊零件低,價格昂貴,因此不宜制作耐 油密封制品。
由此可見密封條的使用還含有很多的學問呢,不同材料的密封條的性能差異如此之大。在這裡要提醒大家一下在先擇密封條的時候一定要考慮周圍的環境,根據上面的描述去選擇你需要的密封條。
一、定義
橡膠又稱彈性體,彈性高分子防水密封圈材料的總稱,分子量在20000~10000000之間。目前橡膠有近四十種(一萬多種牌號)。
二、特性
橡膠具有易加工、易成型,在相當寬的溫度範圍內具有高彈性、高物理機械性能和耐特殊介質性能等。
三、分類
1、按生產來源可分為天然橡膠和合成橡膠。
2、按用途可分為通用橡膠(NR、SBR、BR、CR、IIR)、特種橡膠(NBR、SIL、FKM、ACM、ECO、PU、CSM、AFLAS)和熱塑性彈性體(TPU、SBS、TPS、TPEE等)。
3、按分子結構可分為不飽和橡膠和飽和橡膠。英文縮寫號中帶“BR”為不飽和橡膠(丁二烯),分子鏈上有雙鍵,橡膠不飽和度越大,硫化速度越快。
4、按分子排列和結構可分為極性(耐油、半導電)和非極性橡膠(絕緣);結晶型和非結晶型橡膠。
四、主要橡膠性能與用途
1、NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)丁腈橡膠,由丙烯腈(Nitrile,CH2=CH-CN)與丁二烯(Butadiene,CH2-CH-CH-CH2)的聚合物。
1)屬於非結晶性橡膠,比重為1。00~1。20g/cm3,純膠扯斷強度及撕裂強度很低,僅在3~4。4Mpa(兆帕),沒有使用價值。但用炭黑補強的NBR扯斷強度可達24。5~30Mpa(兆帕),配合工藝對NBR使用影響很大。
2)優點
a、耐油性能優良,丙烯腈含量越高耐油性越好,其耐油性僅次於ACM、FKM,而優於其它通用橡膠。但對芳香烴油及氯化烴油類抵抗能力較差。
b、氣透性小,氣密性僅次於丁基橡膠,而優於其它通用橡膠。
c、耐熱、耐老化、耐磨性能優於天然橡膠。 d、可與其它各種橡膠並用,改善加工性能。
3)缺點
a、彈性、耐寒性較差,丙烯烴含量越高,彈性越差,耐寒性越差。
b、電絕緣性差(是各種橡膠最差者)。
c、耐臭氧性能不好。
d、耐酸性差。它最不能抵抗硝酸,濃硫酸,但耐堿性比天然橡膠好。
4)主要用途 制造油封皮碗,O形密封圈,耐油膠管,石油配件,機械運轉,往復耐油密封等。
2、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene-Monomer)三元乙丙烯橡膠,由乙烯(Ethylene CH2-CH2)與丙烯(Propylene CH2-CH-CH2)的聚合物。
1)分子內沒有極性取代基,屬於非結晶型橡膠,比重為0。86~0。87g/cm3,是所有橡膠中比重最輕。
2)優點
a、耐老化性能優異,抗臭氧性能特別好,含臭氧PPHm超過2430h仍不龜裂。在陽光橡膠製品下曝曬3年不見裂縫,而天然橡膠150天出O型環現大的裂口,丁苯橡膠5天即發生裂口,70天斷裂。
b、耐化學腐矽橡膠墊圈蝕——對酸堿有較大的抗耐性。
c、電絕緣性能優良——還能適用於45~65KW高壓場合。
d、衝擊彈性和耐寒性能好——回彈率可達50~60%,僅次於順丁橡膠和天然橡膠,而且在低溫下的彈性保持較好,零下57攝氏度變硬,零下77攝氏度變脆。
3)缺點
a、硫化速度慢,比一般合成橡膠慢3~4倍,和其它不飽和橡膠並用困橡膠迫緊零件難,自粘性和互粘性差。
b、工藝加工性能不好。
4)主要用途
制造電線、電纜、門窗密封條、膠管、防水卷材、耐制動液剎車皮碗、電絕緣零件等。
3、MVQ(Silicone Elasfomer。Q)硅橡膠,又稱矽橡膠,主鍵由硅(Si)—氧(O)結合硅氧烷(Siloane)合成的橡膠。
1)硅橡膠中二甲基硅橡膠(應用最廣)和甲基乙烯基硅橡膠為通用型,苯基鏈節在5%以下的甲基苯基硅橡膠為耐寒型;苯基鏈節達12%的甲基苯基硅橡膠為耐燃型;甲基苯基乙烯基硅橡膠為耐油性型。
2)優點
a、具有較好的耐熱性能。
b、順柔性較好,既耐高溫又耐嚴寒,溫度範圍最廣(-100~300℃)。
c、具有十分優異的耐臭氧老化性能、耐熱氧老化性能、耐光老化性能和耐天候老化性能以及良好的電絕緣性能等。
3)缺點
a、常駐溫下其硫化膠的抗張強度、撕裂強度和耐磨耗性能比其它橡膠低很多。
b、價格比較貴。
橡膠的種類有牛筋橡膠 氫化丁腈、硅橡膠O型環、氟橡膠、丁基橡膠、天然膠 丁苯橡膠、氯丁橡膠 甲苯 橡膠 丁腈、三元乙丙 加布橡膠 纖維橡膠 加絲膠 再生橡膠 等等 區別是塑料同合成橡膠和合成纖維相比,雖都為聚合物,但因分子結構和聚集態各不相同,其物理性質也不相同。塑料具有柔韌性和剛性,而不具備橡膠的高彈性,一般也不具有纖維那種分子鏈的取向排 列和晶相結構。在Tg以上使用的為橡膠,在Tg以下使用的為塑料。Tg是玻璃化溫度。
1。 天然橡膠(NR) 以橡膠烴(聚異戊二烯)為主,含少量蛋白質、水分、樹脂酸、糖類和無機鹽等。彈性大,定伸強度高,抗撕裂性和電絕緣性優良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易於其它材料粘合,在綜合性能方面優於多數合成橡膠。缺點是耐氧和耐臭氧性差,容易老化變質;耐油和耐溶劑性不好,抵抗酸堿的腐蝕能力低;耐熱性不高。使用溫度範橡膠製品圍:約-60℃ ~+80℃ 。制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、電線電纜的絕緣層和護套以及其他通用制品。特別適用於制造扭振消除器、發動機減震器、機器支 座、橡膠-金屬懸掛元件、膜片、模壓制品。
2。 丁苯橡膠(SBR) 丁二烯和苯乙烯的共聚體。 性能接近天然橡膠,是目前產量最大的通用合成橡膠,其特點是耐磨性、耐老化和耐熱性超過天然橡膠,質地也較天然橡膠均勻。缺點是:彈性較低,抗屈撓、抗撕裂性能較差;加工性能差,特別是自粘性差、生膠強度低。使用溫度範圍:約-50℃ ~+ 100℃ 。主要用以代替天然橡膠制作輪胎、膠板、膠管、膠鞋及其他通用制品。
3。 順丁橡膠(BR) 是由丁二烯聚合而成的順式結構橡膠。 優點是:彈性與耐磨性優良,耐老化性好,耐低溫性優異,在動態負荷下發熱量小,易於金屬粘合。缺點是強度較低,抗撕裂性差,加工性能與自粘性差。使用溫度範圍:約-60℃ ~+100℃ 。一般多和天然橡膠或丁苯橡膠並用,主要制作輪胎 胎面、運輸帶和特殊耐寒制品。
4。 異戊橡膠(IR) 是由異戊二烯單體聚合而成的一種順式結構橡膠。 化學組成、立體結構與天然橡膠相似,性能也非常接近天然橡膠,故有合成天然橡膠之稱。它具有天然橡膠的大部分優點,耐老化優於天然橡膠,彈性和強力比天然橡膠稍低,加工性能差,成本較高。使用溫度範圍:約-50℃ ~+100 ℃ 可代替天然橡膠制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶以及其他通用制品。
5。 氯丁橡膠(CR) 是由氯丁二烯做單體乳液聚合而成的聚合體。 這種橡膠分子中含有氯原子,所以與其他通用橡膠相比:它具有優良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,著火後能自熄,耐油、耐溶劑、耐酸堿以及耐老化、氣密性好等優點;其物理機械性能也比天然橡膠好,故可用作通用橡膠,也可用作特種橡膠。主要缺點是耐寒性較差,比重較大、相對成本高,電絕緣性不好,加工時易粘滾、易焦燒及易粘模。此外,生膠穩定性差,不易保存。使用溫度範圍:約-45℃ ~+100℃ 。主要用於制造要求抗臭氧、耐老化性高的電纜護套及各種防護套、保護罩;耐油、耐化學腐蝕的膠管、膠帶和化工襯裡;耐燃的地下采 礦用橡膠制品,以及各種模壓制品、密封圈、墊、粘結劑等。
6。 丁基橡膠(IIR) 是異丁烯和少量異戊二烯或丁二烯的共聚體。 最大特點是氣密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐熱性較高,長期工作溫度可在130℃ 下;能耐無機強酸(如硫酸、硝酸等)和一般有機溶劑,吸振和阻尼特性良好,電絕防水密封圈緣性也非常好。缺點是彈性差,加工性能差,硫化速度慢,粘著性和耐油性差。使用溫度範圍:約-40℃ ~+120℃ 。主要用作內胎、水胎、氣球、電線電纜絕緣層、化工設 備襯裡及防震制品、矽橡膠墊圈耐熱運輸帶、耐熱老化的膠布制品。
7。 丁晴橡膠(NBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 特點是耐汽油和脂肪烴油類的性能特別好,僅次於聚硫橡膠、丙烯酸酯和氟橡膠,而優於其他通用橡膠。耐熱性好,氣密性、耐磨及耐水性等均較好,粘結力強。缺點是耐寒及耐臭氧性較差,強力及彈性較低,耐酸性差,電絕緣性不好,耐極性溶劑性能也較差。使用溫度範圍:約-30℃ ~+100℃ 。主要用於制造各種耐油制品,如膠管、密封制品等。
8。 氫化丁晴橡膠(HNBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 它是通過全部或部分氫化NBR的丁二烯中的雙鍵而得到的。其特點是機械強度和耐磨性高,用過氧化物交聯時耐熱性比NBR好,其他性能與丁晴橡膠一樣。缺點是價格較高。使用溫度範圍:約-30℃ ~+150℃ 。主要用於耐油、耐高溫的密封制品。
9。 乙丙橡膠(EPM\EPDM) 乙烯和丙烯的共聚體,一般分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠。 特點是抗臭氧、耐紫外線、耐天候性和耐老化性優異,居通用橡膠之首。電絕緣性、耐化學性、衝擊彈性很好,耐酸堿,比重小,可進行高填充配合。耐熱可達150℃ ,耐極性溶劑-酮、酯等,但不耐脂肪烴和芳香烴,其他物理機械性能略次於天然橡膠而優於丁苯橡膠。缺點是自粘性和互粘性很差,不易粘合。使用溫度範圍:約-50℃ ~+150℃ 。主要用作化工設備襯裡、電線電纜包皮、蒸汽膠管、耐熱運輸帶、汽 車用橡膠制品及其他工業制品。
10。 硅橡膠(Q) 為主鏈含有硅、氧原子的特種橡膠,其中起主要作用的是硅元素。 其主要特點是既耐高溫(最高300℃ )又耐低溫(最低-100℃ ),是目前最好扥艾寒、耐高溫橡膠;同時電絕緣性優良,對熱氧化和臭氧的穩定性很高,化學惰性大。缺點是機械強度較低,耐油、耐溶劑和耐酸堿性差,較難硫化,價格較貴。使用溫度:-60℃ ~+200℃ 。主要用於制作耐高低溫制品(膠管、密封件等)、 耐高溫電線電纜絕緣層,由於其無毒無味,還用於食品及醫療工業。
11。 氟橡膠(FPM) 是由含氟單體共聚而成的有機彈性體。 其特點耐溫高可達300℃ ,耐酸堿,耐油性是耐油橡膠中最好的,抗輻射、耐高真空性能好;電絕緣性、機械性能、耐化學腐蝕性、耐臭氧、耐大氣老化性均優良。缺點是加工性差,價格昂貴耐寒性差,彈性透氣性較低。使用溫度範圍:-20℃ ~+200℃ 。主要用於國防工業制造飛機、火箭上的耐真空、耐高溫、耐化學腐蝕的密封材料、膠管或其他 零件及汽車工業。
12。 聚氨酯橡膠(AU\EU) 有聚酯(或聚醚)與二異氰酸酯類化合物聚合而成的彈性體。 其特點是耐磨性好,在各種橡膠中是最好的;強度高、彈性好、耐油性優良。耐臭氧、耐老化、氣密性等也優異。缺點是耐溫性能較差,耐水和耐堿性差,耐芳香烴、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。使用溫度範圍:約-30℃ ~+80℃ 。制作輪胎緊挨由零件、墊圈、防震制品,以及耐磨、高強度和耐油的橡膠制品。
13。 丙烯酸酯橡膠(ACM\AEM) 它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。 其特點是兼有良好的耐熱、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加劑的潤滑油中性能穩定。同時耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外線、氣密性優良。缺點是耐寒性差,不耐水,不耐蒸汽及有機和無機酸、堿。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液內膨脹嚴重。同時彈性和耐磨性差,電絕緣性差,加工性能較差。使用溫度範圍:約-25℃ ~+180 ℃ 。可用於制造耐油、耐熱、耐老化的制品,如密封件、膠管、化工襯裡等。
14。 氯磺化聚乙烯橡膠(CSM) 它是聚乙烯經氯化和磺化處理後,所得到具有彈性的聚合物。 耐臭氧緊挨老化優良,耐候性優於其它橡膠。阻燃、耐熱、耐溶劑性及耐大多數化學藥品和耐酸堿性能較好。電絕緣性尚可,耐磨性與丁苯橡膠相似。缺點是抗撕裂性能差,加工性能不好。使用溫度範圍:約-20℃ ~+120℃ 。可用作臭氧發生器上的密封材料,制造耐油密封件、電線電纜包皮以及耐油橡膠制品和化工襯 裡。
15。橡膠迫緊零件 氯醚橡膠(CO\ECO) 由環氧氯丙烷均聚或由環氧氯丙烷與環氧乙烷共聚而成的聚合物。 特點是耐脂肪烴及氯化烴溶劑、耐堿、耐水、耐老化性能極好,耐臭氧性、耐候性緊挨熱性、氣密性高。缺點是強力較低、彈性較差、電絕緣性不良。使用溫度範圍:約-40℃ ~+140℃ 。可用作膠管、密封件、 薄膜和容器襯裡、油箱、膠輥,制造油封、水封等。
硅膠有很強的吸附能力,對人的皮膚能產生干燥作用,因此橡膠製品,操作時應穿戴好工作服。若硅膠進入眼中,需用大量的水衝洗,並盡快找醫生治療。
硅膠在使用過程中因吸附了介質中O型環的水蒸汽或其他有機物質,吸附能力下降,可通過再生後重復使用。
硅橡膠密封條硅膠材料密封性能好,耐高溫耐侯性,抗老化抗擊打,防震防水,防水密封圈能貼合各類光滑表面材質。可背膠帶自粘,密封性更好,耐高溫膠長久使用不脫落。環保安全、絕緣性好、耐高溫、壓縮形變小、回彈性強、無毒。
硅橡膠密封條發泡硅橡膠發泡均勻,密度可做到0。25-0。85g/cm3,邵氏硬度8-30A。環保無毒無臭矽橡膠墊圈味,回彈性好,柔韌性好,表面無氣泡無氣孔。強度高,使用壽命長,產品絕緣環保,耐高低溫橡膠迫緊零件,耐壓縮,耐酸堿抗老化,抗紫外線。