橡膠密封件

眾所周知，熱塑彈性體（thermoplastic elastomer）也叫熱塑性橡膠（TPR）。這種材料是一種兼具橡膠和熱塑料塑料的特性。在常溫下具有硫化橡膠的高彈性性質(zhì)，而在一定的高溫下，又可以像熱塑性樹脂一樣，進行塑化成型的高分材料。它這“”特色，給高分子天地注入了新生力量，也有人說是繼天然橡膠，合成橡膠之后的所謂“第三代橡膠”。是介于橡膠與樹脂之間的新型高分子材料，它不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到改性。它的家族很大，統(tǒng)稱TPE或TPR。熱塑彈性體聚合物鏈的結(jié)構(gòu)特點是由化學(xué)組成不同的樹脂段（硬段）和橡膠段（軟段）構(gòu)成。硬段的鏈段間作用力可以形成物理交聯(lián)，而軟段則是具有較大自由旋轉(zhuǎn)能力的高彈性鏈段；而軟硬段又以適當?shù)拇涡蚺帕胁⒁赃m當?shù)姆绞铰?lián)接起來。特別要說明，這硬段的物理聯(lián)是可逆的，即在一定溫度下，會失去約束大分份的能力，這時會呈現(xiàn)塑性。而當其降至常溫時，這些的聯(lián)又恢復(fù)，而出現(xiàn)像硫化橡膠交聯(lián)點作用。這種特性使得TPE具有橡膠和塑料雙重性能，可以不用耗能大和復(fù)雜的硫化工藝，通過傳統(tǒng)的塑料加工設(shè)備，就可以生產(chǎn)出產(chǎn)品，它還可耐使塑料得到改性。

密封材料的發(fā)展 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，密封結(jié)構(gòu)的工作條件更加苛刻。由于被密封的流體的溫度，壓力及腐蝕性大幅度提高，傳統(tǒng)的密封材料如毛氈、麻絲、石棉絲、油灰等已不能滿足使用要求，其逐漸被橡膠及其它合成材料所代替。橡膠等合成材料一般為高分子聚合物，在大分子鏈上帶有不同特征的官能團（如：氯、氟、基、乙烯基、異酸基、羥基、羧基、烷氧基等）成為活聯(lián)點。在催化劑、硫化劑、或高溫、高能射線作用下，大分子由線性結(jié)構(gòu)、支化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這個過程稱為硫化。硫化后的橡膠或其他合成材料，大分子失去原有的流動性，稱為具有高彈變形的彈性體。常用的橡膠及合成材料有：天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁膠、丁橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、酯橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

橡膠是有機高分子化合物，它有以下的特點

一、 特點

(1)較高的體積彈性和較低的形狀彈性，稍加外力就可以改變形狀，而體積卻不易改變，這種性質(zhì)是其它材料少有的；

(2)有一定的機械強度和耐磨性；

(3)優(yōu)良的不透水和不透氣性 ；

(4)一定的化學(xué)穩(wěn)定性和耐氣候性

(5)未經(jīng)硫化的生膠還能與某些樹脂摻舍而形成改變性能的膠料

(6) 與其它材料 ( 如金屬、塑料、石棉，軟木及各種纖維等)組合成兼有兩種材料特點的復(fù)合材料。

常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。

　　這些橡膠的特性各不相同，應(yīng)用也不同。選擇材料要從多方面考慮，比如使用溫度、材料是否耐受介質(zhì)、材料的硬度、壓縮變形和耐磨性等各種因素。

　　選材錯誤常常是因為設(shè)計人員對各種材料的性能不熟悉。一個經(jīng)驗豐富的橡膠密封件供應(yīng)商能一開始就指出選材的問題。

　　我們有個國內(nèi)客戶不喜歡正在使用的O圈，因為這個O圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品，發(fā)現(xiàn)樣品表面有龜裂，紋路很像臭氧老化。我們又詢問了O圈的使用環(huán)境，發(fā)現(xiàn)周圍有很多機械設(shè)備和電動馬達。這下就有了：電動馬達的火花能產(chǎn)生臭氧，造成了局部小環(huán)境臭氧濃度較高;而客戶所選材料為，不耐受臭氧。為了驗證結(jié)論，我們在實驗室臭氧老化箱中做了測試，結(jié)果客戶提供的新O圈表面也出現(xiàn)了類似的裂紋。由於該密封件只與空氣長期接觸，沒有礦物油等其他物質(zhì)，我們終推薦了三元乙丙橡膠來代替客戶的現(xiàn)有產(chǎn)品。

　　有時使用環(huán)境比較復(fù)雜，或者是一個全新的設(shè)計，選擇材料就不是件非常容易的事了。除了仔細甄別各種影響因素外，還需要進行功能測試。