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閥門常用異型橡膠密封件的材質介紹

發布日期:2020-06-08 14:12瀏覽次數:
閥門常用異型橡膠密封件的材質介紹

1、丁氰橡膠(NBR)是丁二烯與丙烯氰單體經乳液聚合合成的無規律共聚物,其分子結構式為:—(CH2-CH=CH)m-(CH2-CH2- CH)n- CN
  丁氰橡膠最早于1930年在德國開始研制,是丁二烯與25%丙烯氰的共聚物,由于其耐老化、耐熱、耐磨性能均優于天然橡膠,因此受到橡膠工業的重視。第二次世界大戰期間,隨著武器裝備的迅猛發展,耐熱、耐油的丁氰橡膠作為戰備物資,需求量急劇增加。至今已有20多個國家生產丁氰橡膠,年產量56萬噸,占全世界合成橡膠總量的4.1%.由于具有優良的耐熱、耐油和力學性能,現在已成為耐油橡膠的主體產品,占所有耐油橡膠需求量的80%左右。
  丁氰橡膠在20世紀50年代取得了很大的發展,至今已有300多個牌號,按照丙烯氰含量劃分,在18%~50%丙烯氰含量范圍內可分為:丙烯氰含量>42%為極高氰品級,36%~41%為高氰品級,31%~35%為中高氰品級,25%~30%為中氰品級,24%以下為低氰品級。工業上使用量最大的是低氰品級的丁氰-18(結合丙烯氰含量17%~20%),中氰品級的丁氰-26(結合丙烯氰含量27%~30%),高氰品級的丁氰-40(結合丙烯氰含量36%~40%)。丙烯氰含量的增加可以顯著提高丁氰橡膠的耐油和耐熱性能,但并非多多益善,因為丙烯氰含量的增加同時會降低橡膠的低溫性能。
  丁氰橡膠主要用于制造石油基液壓油、潤滑油、煤油和汽油中工作的橡膠制品其工作溫度為-50—100度;短期工作可用于150度,在空氣和乙醇甘油防凍液中工作溫度為-45—100度。丁氰的耐老化性差,當臭氧濃度較高時會迅速老化龜裂,不宜在高溫空氣中長期工作,也不能在磷酸酯抗燃液壓油中工作。
  丁晴橡膠的一般物理特性:1)丁氰橡膠一般為黑色,顏色可根據客戶需要調節,但須增加一些成本,而且可能影響橡膠的使用效果。2)丁氰橡膠有輕微的臭雞蛋問道。3)根據丁氰橡膠的耐油特性及使用溫度范圍判斷密封件的材質是否為丁氰橡膠。
  2.硅橡膠(Si或VMQ)是以硅氧鍵單元(-si-o-si)為主鏈,以有機基為側基的線性聚合物。
  由于航空、航天等尖端工業的發展,迫切需要耐高溫和耐低溫的橡膠密封材料。早起使用的天然、丁氰、氯丁等通用橡膠已不能滿足工業發展的需要,因而在20世紀40年代初期美國的兩家公司開始投入生產二甲基硅橡膠,就是最早的硅橡膠。我國也在20世紀60年代初期研究成功并投入生產。經過幾十年的發展,硅膠的品種、性能及產量都有了極大的發展。
  硅膠的主要特性:
  1)耐熱性能 硅膠的高溫穩定性能好。可以在150℃下長期使用,性能不會有明顯變化;在200℃下可連續工作1萬小時以上,甚至可以在350℃高溫下短時間使用。
  2)耐寒性能 低苯基硅膠和中苯基硅膠在-60℃和-70℃時耐寒系數都在0.65以上具有良好的低溫彈性。而一般硅膠的使用溫度都在-50℃。
  3)耐油及耐化學介質性能 硅膠對乙醇、丙酮等極性溶劑和食物油等的耐受能力很好,只引起很小的膨脹,力學性能基本不會降低;硅膠對低濃度的酸、堿、鹽的耐受性也較好,在10%硫酸溶液中放置7天,體積變化率小于1%,力學性能基本不改變。但硅膠不耐濃硫酸、濃堿、四氯化碳及甲苯等非極性溶劑。
  4)耐老化性能強,硅膠具有明顯的耐臭氧性能和抗輻射能力是普通橡膠不能比擬的。
  5)介電性能 硅膠具有很高的體積電阻率(1014~1016Ω•cm)并且在很寬泛的范圍內其電阻值保持穩定。適合作為高壓條件下的絕緣材料。
  6)阻燃性能 硅膠遇火不會馬上燃燒,而且其燃燒產生有毒氣體較少,燃燒后的產物會形成絕緣性陶瓷曾,因此硅膠還是優良的阻燃材料。
  綜合以上特性,硅膠被廣泛應用于家用電器行業所使用的密封件或橡膠零件,如電熱壺、電燙斗、微波爐內的橡膠零件;電子行業的密封件或橡膠零件,如手機按鍵、 DVD 內的減震墊、電纜線接頭內的密封件等;與人體有接觸的各式用品上的密封件,如水壺、飲水機等。
  3.氟膠(FKM或Vtion)又稱氟彈性體,是在主鏈和側鏈碳原子上含有氟原子的高分子聚合物。
  從20世紀50年代初期,美國和前蘇聯就開始含氟彈性體的開發。最早投入生產的是美國杜邦和3M公司的vtionA和Kel-F經過半個世紀的發展,氟彈性體在耐熱,耐介質,耐低溫和工藝等各個面取得了飛速發展,并形成系列產品。
  氟膠有優異的耐熱、耐臭氧和各種液壓油料的性能。其在空氣中的工作溫度為-40~250℃,在液壓油中的工作溫度為-40~180℃。由于氟膠的加工,粘接和低溫性能比通用橡膠差、價格也較昂貴,所以多用于通用橡膠不能勝任的高溫介質中,但不適用于某些磷酸酯溶液。
  4.三元乙丙(EPDM)是乙烯、丙烯及少量非共軛雙烯類烯烴的三元共聚物。
  1957年意大利實現乙烯、丙烯二元共聚物橡膠(二元乙丙膠)的工業化生產。1963年美國杜邦公司在二元乙丙膠基礎上加入少量非共軛的環狀二烯作第三單體,合成出分子鏈上帶有雙鍵的低不飽和度三元乙丙。由于分子主鏈仍是飽和的,三元乙丙保持了二元乙丙的優異性能,同時又實現了硫化的目的。
  三元乙丙橡膠 具有優良的耐臭氧性能,在臭氧濃度為1*10-6環境中2430小時仍不龜裂;具有很好的耐腐蝕性:對醇、酸、強堿、氧化劑、洗滌劑、動植物油、酮、和某些脂類都具有很好的穩定性(但在石油基燃油,液壓油中膨脹嚴重,不能在接觸礦物油的環境中工作);耐熱性能優良,可以在-60~120℃溫度下長期使用;具有很好的耐水性能和電絕緣能力。
  三元乙丙橡膠本色為米黃色,彈性優良。
  5. 聚氨酯彈性體(PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料制成的聚合物。1937年德國Otto Bayer教授首先發現多異氰酸酯與多元醇化合物進行加聚反應可制得聚氨酯,并以此為基礎進入工業化應用。聚氨酯彈性體使用溫度范圍在-45℃—110℃,可在較寬的硬度范圍具有較高的彈性及強度、優異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震動性,特別是對于潤滑油和燃料油均具有良好的抗溶脹性能,具有“耐磨橡膠”之稱。
  聚氨酯彈性體具有優異的綜合性能,已廣泛用于冶金、石油、汽車、選礦、水利、紡織、印刷、醫療、體育、糧食加工、建筑等工業部門.
  6. 聚四氟乙烯(PTFE)
  聚四氟乙烯(英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]),被美譽為/俗稱“塑料王”,中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”(teflon)、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物,具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性(是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學藥品,在王水中煮沸也不起變化,廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力、耐溫優異(能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作)。聚四氟乙烯它本身對人沒有毒性,但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。
       溫度 -20~250℃(-4~+482°F),允許驟冷驟熱,或冷熱交替操作。
       壓力 -0.1~6.4Mpa(全負壓至64kgf/cm2)(Full vacuum to 64kgf/cm2)
優點:
         耐高溫——使用工作溫度達250℃。
         耐低溫——具有良好的機械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
         耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑,表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。
         耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。
         高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低者。
缺點:彈性較差。
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