談橡膠密封制品的配合與工藝

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　　談談橡膠密封制品的配合與工藝   作者：平常心　　

　　很多年前，離開了國有企業，自己做起橡膠密封制品，談談當時做橡膠密封制品的一點體會：

　　密封制品種類繁多，工作條件各異，如耐熱、耐油、耐化學腐蝕以及工作狀態（靜態、動態、旋轉和擺動等）、速度、工作壓力等。所以用于機械密封的橡膠密封件，從橡膠上首先要考慮使用條件或特種條件的要求，然后在硫化促進體系，補強填充體系，軟化體系，防護體系上綜合考慮合理的配方和加工工藝。一般用于機械密封作用的膠料，要具有良好的彈性和較低的壓縮永久變形，滿足不同制品使用條件的特殊性能要求。作為動態密封，還要求膠料具有一定的拉伸強度、較好的耐磨性、耐撕裂性能。

　　1 O型密封圈膠料

　　O型密封圈是一種外形結構簡單、規格繁多、需用數量極大的一種密封制品。O型密封圈的密封質量壽命取決于尺寸精度和膠料。一般要求膠料具有一定的機械強力，抗撕裂性能以及良好的耐熱、耐油、耐化學介質以及在使用條件下要具有較小的壓縮永久變形，是其主要指標。根據使用要求，一般都有耐熱、耐油要求，使用膠料以丁腈膠最多。要求溫度較高的（如150~C—l90℃）耐油密封制品可使用丙烯酸酯橡膠。要求更高溫度的耐油橡膠制品用氟橡膠，耐熱用硅橡膠。工作壓力較高時，增加O型圈膠料硬度的方法是增加炭黑的填充量，但填充量過高，混煉困難，并損害硫化膠基本物性，也使膠

　　料易發生焦燒。在使用同種橡膠的情況下，如丁腈膠，為提高耐熱和耐油性能，降低壓縮永久變形，可采用過氧化物（如使用DCP）硫化體系或有效硫黃硫化體系（低硫高促）。這兩種硫化體系可生成較多的碳一碳鍵交聯結構和單硫鍵交聯結構，有效提高硫化膠的耐熱性和耐油性能，降低壓縮永久變形。

　　O型密封圈的耐熱、耐油膠料配方的填充補強體系中，多采用活性較低的的熱裂炭黑、噴霧炭黑或半補強炭黑，這些炭黑的特點是粒子較粗，膠料彈性好、生熱低、壓縮永久變形低，并可大量填充，降低膠料成本。如O型密封圈使用在動密封條件下，需要增加抗撕裂性能，可并用部分活性較高的高耐磨炭黑。氟橡膠膠料屬自補強型橡膠，如填入活性炭黑反而降低膠料力學性能，所以一般填充少量活性較低的粗粒子的熱裂炭黑或噴霧炭黑。

　　2 油封膠料

　　油封是傳動軸介質密封的重要部件，其質量和壽命直接關系到機械能否正常運轉。油封一般都使用在動態工況下，并與所密封的介質如油類直接接觸，所以要求油封膠料要具有良好的耐油性、耐磨性和較小的磨擦系數。由于油封與軸的磨擦生熱很高，特別是唇口部位更高，所以膠料的耐熱老化性要好。另外要求膠料流動性能好，保證在合模硫化時易 動并充滿整個模腔。

　　油封主要性能指標是耐熱、耐油，一般常用的膠料有丁腈橡膠（長期使用溫度120~C以下），丙烯酸酯橡膠（120~C一170℃），氟橡膠（170℃ 一220oC）。油封在正常使用情況下，后期出現漏油失效，主要是油封唇口老化變硬，失去了彈性并產生龜裂所致。為提高油封的使用壽命，必須提高油封所用膠料的耐熱性。膠種確定之后，硫化體系是關鍵，如丁腈膠料，選用DCP過氧化物硫化體系和填加提高耐熱性的助硫化劑（如甲基丙烯酸鎂）可有效提高耐熱性。

　　對填充補強體系而言，由于油封要求一定的機械強度、耐撕裂性、良好的耐磨性，常選用高耐磨爐黑、快壓出炭黑、與通用炭黑、半補強炭黑、熱裂炭黑、噴霧炭黑等并用。白炭黑也是常選用的填充補強劑，如單用白炭黑，為提高機械強度可添加硅烷偶聯劑。白炭黑膠料另一優點是與金屬骨架材料粘合性較好。對于氟橡膠膠料，不適宜使用細粒子活性炭黑，通常選用粗粒子的熱裂炭黑或噴霧炭黑。為增加油封硫化膠料的自潤滑性，減小摩擦系數，往往添加石墨粉，二硫化鉬等填充材料。

　　3 橡膠密封條

　　橡膠密封條主要用于汽車、飛機、鐵路以及高層建筑各種門窗，防止外界灰塵、空氣、水等進入系統的一種橡膠件。橡膠密封條由于大部分用于汽車、火車、飛機以及高層建筑的門窗，所以要求橡膠材料具有良好的耐候性、耐老化性和較好的機械性能，適宜的伸長率、壓縮永久變形以及耐寒性能。膠料的加工性能、流動性、擠出性能要好，外形尺寸穩定、表面光滑，表面不能有雜質、斑痕。橡膠密封條膠料以三元乙丙膠為最好，也是常選用的主要膠料，它的特點是耐候性較好。橡膠密封條膠料配方的補強填充體系常采用壓出性能好、變形小、表面光滑的炭黑品種，如快壓出炭黑（N550），或與通用、半補強炭黑、噴霧炭黑等并用。對于轎車等高檔密封條制品，使用炭黑不但要滿足物理機械性能，加工性能的要求，而且表面必須光滑無顆粒，所以要求炭黑的篩余物含量要低，絕不能有雜質，即炭黑的純凈度要高。

　　做了幾年橡膠密封制品，一點點體會，后來還是放棄了做這種產品，選擇了剛剛畢業就從事的膠管行業，不過那時候是到了民營的膠管企業，做產品開發，企業管理，還有產品銷售直到現在……

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