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良好的耐油、撕裂性能以及较小的压缩永久变形是橡胶O型圈胶料必须具有的性能。无论是静态密封还是动态密封,耐介质和压缩永久变形都是胶料的主要性能指标。根据0形密封圈的使用要求, 一般生产用量最大的是**橡胶,其次是氯丁橡胶和天然橡胶,对特殊要求的可选用氟橡胶、氟硅橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶等。氟橡胶和硅橡胶主要用于耐160°c以上高温的胶料,乙丙橡胶主要用于耐憐酸酯等介质的密封胶料。" j* I8 A6 U: X) M. J
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根据密封系统的压力,应分别设计不同硬度的0形密封圈胶料,以适应不同压力的需要。压力高的选用高硬度胶料,压力低的选用低硬度胶料,这样既能做到物尽其用,发挥胶料最大效益,又能避免使用不当而造成浪费。过去,在0形密封圈胶料硬度上没有引起注意,使用混乱,因硬度配合不当曾发生不少问题,表现为密封件的密封性能不好,使用寿命短。
) N! x# K6 s- o为了发展橡胶密封技术,改善生产与使用的矛盾,提高产品质量和使用寿命,应按硬度系列化完善胶料配方,以便根据使用压力来选择密封制品的胶料。参考国内外有关标准,除特殊要求者外,一般**橡胶密封制品的胶料可以分为:60±5、 70±5、 80±5和90±5四个硬度(邵尔八)级,在液压系统中,70为低硬度,80为中硬度,90 (或88〉为高硬度胶料。密封压力在30~603的范围,密封件的胶料硬度要求在85~95的范围内。对于高硬度密封件胶料,除了要求硬度高外,还要求胶料要有良好的综合性能及压缩变形小的特点,高硬度胶料还应具有良好的工艺性能,否则很难实现工业化生产。: G% b% u, h& I" u b$ [
设计高硬度胶料,一般多采用大量填充炭黑的办法。而大量填充炭黑又会给混炼工艺带来困难,炼胶过程中摩擦生热大,胶料容易焦烧。在这种情况下,胶料配方硫化体系和填充体系的选择和配合至关重要。在硫化体系中,采用有机过氧化物硫化的**橡胶具有很多优点,如耐热、耐低温性能好,压縮永久变形小,应力松弛速度慢,焦烧性能好,胶料存安全性好等。因此,特别适用于密封件的胶料。对于高硬度**橡胶来说,工艺安全性也是很重要的。不过,单用!硫化的**橡胶胶料伸长率低,硫化速率慢,热撕裂性能差。为了克服这一缺点,国内外已有采用!-硫黄-促进剂复合硫化体系的做法,目的在于提高硫化速率,改善热撕裂性能,提高伸长率。据有关文献报道,在通常的情况下,温度一定,分解速率也一定,不会因用量增加而提高硫化速率。但在复合硫化体系中, 由于促进剂的存在,提高了的分解速率,同时,由于硫黄的存在而提高了交联效率。在复合硫化体系中,除了生成0 — 键外,也可能生成部分硫键,因而硫化胶的热撕裂性能也得到改善。一般促进剂,如促进剂0、 0^、 02^1:2和1^7都可与硫黄组复合硫化体系。1 Q( z$ w k! A$ H0 A" y5 U
在填充体系中,采用活性炭黑制造高硬度胶料易于达到增硬补强的目的。单用喷雾炭黑, 胶料的耐油、压缩变形和生热是好的,但要获得硬度为90士5的胶料,炭黑填充量要在120份以上,这样大的填充量,在炼胶时将会造成严重的飞扬和脱滚,胶料的伸长率也偏低。在一般情况下,炭黑并用比单用好,如果并用比例、并用品种适当调整,能够获得压缩永久变形小、耐磨性能好、伸长率大的高硬度胶料。" d" m% X% D* j" O
在高硬度胶料中,也可以采用多官能团化合物的助交联剂,如低聚酯等,它能提高硫化胶的交联程度,起增硬补强的作用。低聚酯也是一种良好的软化剂,使用它不仅可以减少炭黑用量,其他软化剂也可少用或不用。低聚酯目前的牌号有3尺350、 31^297和421、832等。
: u* j0 I5 b. y9 U& A) G6 M, ] e2 T如果采用加工助剂低分子量聚乙錄,则对改善高硬度、中硬度胶料加工过程中的生热、焦烧和挤出性能有明显的效果。由此可见,采用低聚酯、低分子量聚乙烯等对改善高硬度**橡胶胶料的工艺性能是很有前途的。
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