深圳杜克密封科技有限公司
DKK Sealing Technology Co.,Ltd.
全國統(tǒng)一服務(wù)熱線
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如何選用橡膠材料
在選用密封件用之橡膠材料時，須考慮幾種重要的指標(biāo)：
一、 使用條件考慮
1. 須接觸的物體(包含液體、氣體、固體及各種化學(xué)藥劑)
2. 溫度區(qū)間(最低及最高溫度)
3. 壓力區(qū)間(密封件承受壓力時的最低壓縮比率之考慮)
4. 靜態(tài)或動態(tài)使用之考慮
二、 設(shè)計(jì)需求考慮
1. 組合之考慮
2. 使用中可能之化學(xué)反應(yīng)考慮
3. 使用壽命考慮及可能失敗原因檢討
4. 組件潤滑度及組裝方式考慮
5. 公差方面考慮
三、 檢驗(yàn)需求考慮
1. 定義出檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2. 決定樣本確認(rèn)之需求性
3. 設(shè)定允收標(biāo)準(zhǔn)
4. 主要密封表面設(shè)定
四、 材質(zhì)規(guī)范之選擇
1. 決定材質(zhì)規(guī)范的選用，如美國ASTM、德國DIN、日本JIS、中國GB等
2. 與供貨商討論，定義橡膠材料的選用
3. 選用供貨質(zhì)量穏定供貨商
五、 成本考慮
選用適合之膠料，選免選用成本高且不符實(shí)用之膠料，造成成品無法發(fā)密封功能，無論是天然或人工合成之橡膠均擁有一般之橡膠特性，如受壓縮之后彈力恢復(fù)性、耐曲折性、耐擠性及對氣體液體之耐滲透性，但每一類之橡膠彈性體均有其獨(dú)特之性能，同時藉由橡膠配方之組合物也能對其性能表現(xiàn)產(chǎn)生影響。目前有超過二十種以上之橡膠彈性體，并廣泛被使用在各類材料需求，同時經(jīng)由專業(yè)混煉廠之配方設(shè)計(jì)及混煉，更能提供符合各項(xiàng)工程需求，硫化作用使橡膠由熱可塑性混合物轉(zhuǎn)成熱固性之期待形狀，交鏈作用(Crosslink)提供”橡膠分子鏈接力量及彈性予密封件發(fā)揮性能，因此密封件之設(shè)計(jì)者與營造者及膠料供應(yīng)者互相討論決定使用材料是非常重要的。
橡膠原枓特性、優(yōu)缺點(diǎn)及經(jīng)常用途
橡膠材質(zhì) | 材質(zhì)說明 | 優(yōu)缺點(diǎn) | 經(jīng)常用途 |
丁腈膠 NBR (Nitrile Rubber) | 由丙烯腈與丁二烯共聚合而成，丙烯腈含量由18%~50%，丙烯腈含量愈高，對石化油品碳?xì)淙剂嫌椭挚剐杂?，但低溫性能則變差，一般使用溫度范圍為-25~100℃。丁腈膠為目前油封及O型圈最常用之橡膠之一。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性。 2. 具良好的壓縮歪，抗磨及伸長力。 缺點(diǎn)： 1. 不適合用于極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烴，MEK和氯仿。 | 1. 用于制作燃油箱、潤滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅潤滑脂、硅油、二酯系潤滑油、甘醇系液壓油等流體介質(zhì)中使用的橡膠零件，特別是密封零件?？烧f是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。 |
氫化丁腈膠 HNBR (Hydrogenate Nitrile) | 氫化丁腈膠為丁腈膠中經(jīng)由氫化后去除部份雙鏈，經(jīng)氫化后其耐溫性、耐候性比一般丁腈橡膠提高很多，耐油性與一般丁腈膠相近。一般使用溫度范圍為-25~150℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 較丁腈膠擁有較佳的抗磨性 2. 具極佳的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮歪的特性 3. 在臭氧、陽光及其它的大氣狀況下具良好的抵抗性 4. 一般來說適用于洗衣或洗碗的清洗劑中 缺點(diǎn)： 1. 不建議使用于醇類，酯類或是芳香族的溶液之中。 | 1. 空調(diào)制冷業(yè)，廣泛用于環(huán)保冷媒R134a系統(tǒng)中的密封件。 2. 汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)密封件。
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乙丙膠 EPDM (Ethylene propylene Rubber) | 由乙烯及丙烯共聚合而成主鏈不合雙鏈，因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優(yōu)秀，但無法硫磺加硫。為解決此問題，在EP主鏈上導(dǎo)入少量有雙鏈之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM，一般使用溫度范圍為-50~150℃。對極性溶劑如醇、酮、乙二醇及磷酸脂類液壓油抵抗性極佳。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 具良好抗候性及抗臭氧性 2. 具極佳的抗水性及抗化學(xué)物 3. 可使用醇類及酮類 4. 耐高溫蒸氣，對氣體具良好的不滲透性 缺點(diǎn)： 1. 不建議用于食品用途或是暴露于芳香氫之中。 | 1. 高溫水蒸汽環(huán)境之密封件。 2. 衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件。 3. 制動(剎車)系統(tǒng)中的橡膠零件。 4. 散熱器(汽車水箱)中的密封件。 |
硅橡膠 SI (Silicone Rubber) | 硅膠主鏈由硅(-si-o-si)結(jié)合而成。具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化。有很好的電絕緣性能?？估?qiáng)度較一般橡膠差且不具耐油性。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 經(jīng)調(diào)制配方后抗張強(qiáng)度可達(dá)1500PSI及抗撕裂性可達(dá)88LBS 2. 彈性良好及具有良好的壓縮歪 3. 對中性溶劑具有良好的抵抗性 4. 具極佳的抗熱性 5. 具極佳的抗寒性 6. 對于臭氧及氧化物的侵蝕具極佳的抵抗性 7. 極佳的電絕緣性能 8. 隔熱、散熱性佳 缺點(diǎn)： 1. 不建議使用于大部份濃縮的溶劑、油品、濃縮酸及經(jīng)稀釋后的氫氧化鈉之中。 | 1. 家用電器行業(yè)所使用的密封件或橡膠零件，如電熱壺、電燙斗、微波爐內(nèi)的橡膠零件。 2. 電子行業(yè)的密封件或橡膠零件，如手機(jī)按鍵、DVD內(nèi)的減震墊、電纜線接頭內(nèi)的密封件等。 3. 與人體有接觸的各式用品上的密封件，如水壺、飲水機(jī)等。 |
氟橡膠 FPM (Fluoro Carbon Rubber) | 分子內(nèi)含氟之橡膠，依氟含量(即單體構(gòu)造)而有各種類型。目前廣用的六氟化系氟橡膠最早由杜邦公司以”Viton”商品名上市。耐高溫性優(yōu)于硅橡膠，有極佳的耐化學(xué)性、耐大部分油及溶劑(酮、酯類除外)、耐候性及耐臭氧性；耐寒性則較不良，一般使用溫度范圍為-20~250℃。特殊配方可耐低溫至-40℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 可抗熱至250℃ 2. 對于大部份油品及溶劑都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸類、脂族烴、芳香烴及動植物油 缺點(diǎn)： 1. 不建議使用于酮類，低分子量的酯類及含硝的混合物。 | 1. 汽車、機(jī)車、柴油發(fā)動機(jī)及燃料系統(tǒng)。 2. 化工廠的密封件。 |
硅氟橡膠 FLS (Fluorinated Silicone Rubber) | 硅氟橡膠為硅橡膠經(jīng)氟化處理，其一般性能兼具有氟橡膠及硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)；其耐油、耐溶劑、耐燃料油及耐高低溫性均佳，一般使用溫度為-50~200℃。
| 優(yōu)點(diǎn)： 1. 適用于特別用途，如要求能抗含氧的化學(xué)物、含芳香氫的溶劑及含氯的溶劑的侵蝕。 缺點(diǎn)： 1. 不建議暴露于煞車油，酮類及胼的溶液中 | 1. 太空機(jī)件上。
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丁苯膠 S B R (Styrene Butadiene Copolyme) | 丁二烯與苯乙烯之共聚合物，與天然膠比較，質(zhì)量均勻，異物少，但機(jī)械強(qiáng)度則較弱，可與天然膠摻合使用。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 低成本的非抗油性材質(zhì) 2. 良好的抗水性，硬度70以下具良好彈力 3. 高硬度時具較差的壓縮歪 4. 可使用大部份中性的化學(xué)物質(zhì)及干性、滋性的有機(jī)酮 缺點(diǎn)： 1. 不建議使用強(qiáng)酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳?xì)浠衔镏小?/p> | 1. 廣用于輪胎業(yè)、鞋業(yè)、膠布業(yè)及輸送帶行業(yè)等。 |
丁基橡膠 IIR (Butyl Rubber) | 為異丁烯與少量isoprenes聚合而成，保有少量不飽合基供加硫用，因甲基的立體障礙分子的運(yùn)動比其它聚合物少，故氣體透過性較少，對熱、日光、臭氧之抵抗性大，電器絕緣性佳；對極性溶劑如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用溫度范圍為-54~110℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 對大部份一般氣體具不滲透性 2. 對陽光及臭氧具良好的抵抗性 3. 可暴露于動物或植物油或是可氧化的化學(xué)物中 缺點(diǎn)： 1. 不建義與石油溶劑，膠煤油和芳?xì)渫瑫r使用。 | 1. 用于制作耐化學(xué)藥品、真空設(shè)備的橡膠零件。 |
氯丁膠 CR (Neoprene、Polychloroprene) | 由氯丁烯單體聚合而成。硫化后的橡膠彈性耐磨性好，不怕陽光的直接照射，有特別好的耐大氣老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷劑，耐稀酸、耐硅酯系潤滑油，但不耐磷酸酯系液壓油。在低溫時易結(jié)晶、硬化，貯存穩(wěn)定性差，在苯胺點(diǎn)低的礦物油中膨脹量大。一般使用溫度范圍為-50~150℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 彈性良好及具良好的壓縮變形。 2. 配方內(nèi)不含硫磺因此非常容易來制作 3. 具抗動物及植物油的特性 4. 不會因中性化學(xué)物，酯肪、油脂、多種油品，溶劑而影響物性 5. 具防燃特性 缺點(diǎn)： 1. 不建議使用強(qiáng)酸、硝基烴、酯類、氯仿及酮類的化學(xué)物之中。 | 1. 耐R12制冷劑的密封件。 2. 家電用品上的橡膠零件或密封件。 3. 適合用來制作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零件。 4. 適用于各種耐燃、耐化學(xué)腐蝕的橡膠制品。 |
氯磺化聚乙烯膠 CSM (Hypalon、Polyethylene) | 氯磺化聚乙烯為杜邦公司專利的合成橡膠。耐熱性、耐候性、耐臭氧性均佳；耐酸性也佳，常用于耐氧化性藥品(硝酸、硫酸)之處，一般使用溫度范圍為-45~120℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 對臭氧、氧化及火焰都有不錯的抵抗性 2. 物性和氯丁膠相似且擁有較佳的抗酸性 3. 極佳的抗磨蝕性 4. 擁有和丁腈膠相同的低磨擦表面 5. 對于油劑及溶劑的抵抗性介于丁腈膠及氯丁膠之間 6. 建議使用水中來防滲漏 缺點(diǎn)： 1. 不建議暴露于濃縮的氧化酸、硝基烴、酯類、酮類及芬香氫。 | |
丙烯酸酯橡膠 ACM (Polyacrylate Rubber) | 由Alkyl Ester Acrylate為主成份聚合而成之彈性體，耐石化油、耐高溫、耐候性均佳，在機(jī)械強(qiáng)度、壓縮變形率及耐水性方面則較弱，比一般耐油膠稍差。一般使用溫度范圍為-25~170℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 適用于汽車傳動油之中 2. 具良好的抗氧化及抗候性 3. 具抗彎曲變型的功能 4. 對油品有極佳的抵抗性 5. 適用于汽車傳動系統(tǒng)及動力方向盤之中 缺點(diǎn)： 1. 不適用于熱水之中 2. 不適用于煞車油之中 3. 不具耐低溫的功能 4. 不適用于磷酸酯之中 | 1. 汽車傳動系統(tǒng)及動力系統(tǒng)密封件。 |
天然橡膠 NR (Natural Rubber) | 由橡膠樹采集膠乳制成，是異戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長率。在空氣中易老化，遇熱變黏，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強(qiáng)酸。 | 1. 是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，并適用于制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。 | |
聚氨酯橡膠 PU (Urethane Rubber) | 聚氨酯橡膠機(jī)械物性相當(dāng)好，高硬度、高彈性、耐磨耗性均是其它橡膠類所難相比；耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相當(dāng)好。一般使用溫度范圍為-45~90℃。 | 優(yōu)點(diǎn)： 1. 耐磨、耐高壓 缺點(diǎn)： 1. 不耐高溫 | 1. 工業(yè)上耐高壓、耐磨密封件，如液壓缸密封件。 2. 高壓高荷電系統(tǒng) |
