DKK Sealing Technology Co.,Ltd.
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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(zhǒng)重要的指標:
一(yī)、 使用條件考慮
1. 須接觸(chù)的物體(tǐ)(包(bāo)含液體、氣體、固體及各種化學藥劑)
2. 溫度區間(最低及最高溫度)
3. 壓力區(qū)間(密封(fēng)件承受壓力時的最低壓縮比率之(zhī)考慮)
4. 靜態或動態使用之考慮
二、 設計需求考慮
1. 組合之考慮
2. 使用中可能之化學反應考慮
3. 使用壽命考慮及可能失(shī)敗原因檢討
4. 組件潤滑度及組裝方式考慮
5. 公差方麵考慮
三、 檢驗需求考慮(lǜ)
1. 定義(yì)出檢驗標準
2. 決定樣本確認之需求性
3. 設定(dìng)允(yǔn)收標準
4. 主要密封表麵設定
四(sì)、 材質規範之選(xuǎn)擇
1. 決定材質規範(fàn)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(yì)橡膠材料(liào)的選用
3. 選用供(gòng)貨質量穏定供貨商
五、 成本考慮(lǜ)
選用適合之膠料,選免選用(yòng)成本高且不符實(shí)用之膠料,造(zào)成成品無法發密(mì)封功能,無論(lùn)是(shì)天然或人(rén)工合成之橡膠均(jun1)擁有一般之橡膠特(tè)性,如(rú)受壓縮(suō)之後(hòu)彈力恢複(fù)性、耐曲折(shé)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(tǐ)均有(yǒu)其獨特之(zhī)性能,同時藉由橡膠配方之組合物也(yě)能對(duì)其性能表現產生影響。目前有超過二十種以上之橡膠彈性體,並廣泛被使用在各類材料(liào)需求,同時經由專業(yè)混煉廠之配方設計及混煉,更能(néng)提供符合各項工程需求,硫化作用使橡膠由熱可塑性混合物(wù)轉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(xìng)予密封件發揮性(xìng)能,因此密封件之設計者與營造者及膠料供應者互相討論決定使用材料是非常重要的。
橡膠原枓特性、優缺點及經常(cháng)用途
橡膠材質 | 材質說明 | 優缺點 | 經常用途 |
丁腈膠 NBR (Nitrile Rubber) | 由丙烯腈與丁(dīng)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(tàn)氫燃料(liào)油之抵抗性愈好,但低溫性能則變差,一般使用(yòng)溫度範圍為-25~100℃。丁腈膠為目前油封及O型圈最常用之橡膠之一。 | 優點: 1. 具良好的抗油、抗水、抗溶(róng)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: 1. 不適合用於極性溶劑之中,例如酮類(lèi)、臭氧、硝基烴,MEK和氯仿。 | 1. 用於製(zhì)作燃(rán)油箱(xiāng)、潤滑油箱(xiāng)以及在石油係液壓油、汽油(yóu)、水、矽潤(rùn)滑脂、矽油、二酯係潤滑(huá)油、甘醇係液壓油(yóu)等流體介質中使(shǐ)用的橡膠零件,特別是密封零件。可說是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。 |
氫(qīng)化丁腈膠 HNBR (Hydrogenate Nitrile) | 氫化(huà)丁腈膠為丁腈(jīng)膠中經由氫化後去除部份雙鏈,經(jīng)氫(qīng)化後其耐溫性、耐候(hòu)性比一般丁腈橡膠(jiāo)提(tí)高很多,耐油性與一般丁腈膠相近。一般使用溫度範圍為-25~150℃。 | 優點: 1. 較(jiào)丁腈(jīng)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(tè)性 3. 在臭氧、陽光及其它的(de)大氣狀況下具良好的(de)抵抗(kàng)性 4. 一般來說適用於洗衣或洗碗的清洗劑中 缺點: 1. 不建(jiàn)議使用於(yú)醇類,酯類(lèi)或是芳香族的溶液之中。 | 1. 空調製冷(lěng)業,廣泛用於環保(bǎo)冷媒R134a係統中的(de)密封件。 2. 汽車(chē)發動機係統密封件(jiàn)。
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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(rè)性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優秀,但(dàn)無法硫磺加硫。為解決此問題,在EP主鏈上(shàng)導入少量有雙鏈之第三成(chéng)份而可硫磺加硫即成EPDM,一般使(shǐ)用(yòng)溫度範圍為-50~150℃。對極性溶劑如醇、酮(tóng)、乙(yǐ)二醇及磷酸(suān)脂類液壓油抵抗性極佳。 | 優(yōu)點: 1. 具良好抗候性及抗臭氧性 2. 具極佳(jiā)的抗水(shuǐ)性及抗化學物 3. 可使用醇(chún)類及酮類 4. 耐高溫蒸氣,對氣體具良好(hǎo)的不滲透性(xìng) 缺點: 1. 不建議用於食品用途或(huò)是暴露於(yú)芳香氫之中。 | 1. 高溫水蒸汽環境之密封件。 2. 衛浴設備密封件或零(líng)件。 3. 製動(刹(shā)車)係統中的橡(xiàng)膠零件。 4. 散熱器(汽車水箱(xiāng))中的密封件。 |
矽橡膠 SI (Silicone Rubber) | 矽膠主鏈由(yóu)矽(-si-o-si)結合而成。具有(yǒu)極(jí)佳的耐熱、耐(nài)寒、耐臭氧、耐大氣老化。有很好的電絕緣性能。抗拉力強度(dù)較(jiào)一般橡膠差且不具耐油性。 | 優點: 1. 經調製配方後抗張強(qiáng)度可達(dá)1500PSI及抗撕(sī)裂性(xìng)可達(dá)88LBS 2. 彈性良好及具有(yǒu)良好的壓縮歪 3. 對中性溶劑具有良好的抵抗性(xìng) 4. 具極佳的抗熱性 5. 具極佳的抗(kàng)寒性 6. 對於臭氧及氧化物的侵蝕具極佳的抵抗(kàng)性 7. 極佳的(de)電絕緣性能 8. 隔熱、散熱性佳 缺點(diǎn): 1. 不建議使用於大部份濃(nóng)縮的溶劑、油品、濃縮酸及經稀釋後的氫氧化鈉之中。 | 1. 家用電器(qì)行業所使用的密封件或橡膠零件,如電熱壺、電燙鬥、微波爐內的橡膠零件。 2. 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(jiē)頭(tóu)內的密封件等。 3. 與人體有接觸的各式用品上的密封件,如水壺、飲水機等。 |
氟橡膠 FPM (Fluoro Carbon Rubber) | 分子內含氟之橡膠,依氟含量(即單體構造)而有(yǒu)各種類型。目前(qián)廣用的六氟化(huà)係氟橡膠最早由杜邦公司(sī)以”Viton”商品名上市。耐高溫性優於矽(guī)橡膠,有極佳的耐化學性、耐大部分油及溶劑(酮、酯類除外)、耐候性及耐臭氧性;耐寒性(xìng)則較不良,一般使用(yòng)溫度(dù)範圍為-20~250℃。特殊配方可耐低(dī)溫至-40℃。 | 優點(diǎn): 1. 可抗熱至250℃ 2. 對於(yú)大(dà)部份(fèn)油品及溶劑都具(jù)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. 不建議使用於酮(tóng)類,低分子量的酯類及含硝的混合物。 | 1. 汽車、機車、柴油(yóu)發動機及燃料係統。 2. 化工廠的密封件。 |
矽氟橡膠(jiāo) FLS (Fluorinated Silicone Rubber) | 矽氟橡膠為矽橡膠經氟化處理,其一般性(xìng)能兼具有(yǒu)氟橡膠及矽橡膠的優點;其耐油、耐溶劑(jì)、耐燃料油及耐高低溫性均佳(jiā),一般使用溫度為-50~200℃。
| 優點: 1. 適用於特別用(yòng)途,如要求能抗(kàng)含氧的化學(xué)物、含芳香氫的溶劑及含氯的溶(róng)劑(jì)的侵蝕。 缺點: 1. 不建議暴露於煞車油,酮類及胼的溶液中 | 1. 太空機件上。
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丁苯膠 S B R (Styrene Butadiene Copolyme) | 丁(dīng)二烯與苯(běn)乙烯之共聚合物,與天然膠比較,質量均勻,異物少,但機械強度則較(jiào)弱,可與天然(rán)膠摻合使用。 | 優點(diǎn): 1. 低(dī)成本的非抗油性材質 2. 良好的抗水性(xìng),硬度70以(yǐ)下具良好彈力 3. 高硬度時具(jù)較差的(de)壓縮(suō)歪 4. 可使用大部份中性的化學物質(zhì)及幹性、滋性的有機(jī)酮 缺點: 1. 不(bú)建議使用強酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份(fèn)的碳氫化合(hé)物之中。 | 1. 廣用於輪胎業、鞋業、膠(jiāo)布業及輸送帶行業等。 |
丁基橡膠 IIR (Butyl Rubber) | 為異丁烯與少量(liàng)isoprenes聚合而成,保有少量不飽合基供加硫用,因甲(jiǎ)基的立體障礙分子的運動比其它聚合物少,故氣體透過性較少(shǎo),對熱、日光(guāng)、臭氧之抵抗性大,電器(qì)絕緣性佳(jiā);對極性溶劑如醇、酮、酯等抵抗大(dà),一般使用溫度範圍為-54~110℃。 | 優點(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. 可暴露於動物或植物油或是可(kě)氧化的化學物中(zhōng) 缺點: 1. 不建義與石油溶劑,膠煤油和(hé)芳氫同(tóng)時使用。 | 1. 用於製作耐化學藥品、真空設備的橡膠零件。 |
氯丁膠 CR (Neoprene、Polychloroprene) | 由氯丁烯單體聚合而成。硫化後的橡膠彈性耐磨性好,不怕陽(yáng)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(hé)氨等製冷劑,耐稀酸、耐矽酯係潤滑油,但不耐磷酸酯係液壓油。在低(dī)溫時易結(jié)晶、硬化,貯存穩定性(xìng)差,在苯胺點低的礦物油中膨脹量(liàng)大。一般使用溫(wēn)度範圍為-50~150℃。 | 優點: 1. 彈性良好及具良好的壓縮變形。 2. 配方內(nèi)不(bú)含硫磺因此非常容(róng)易來製作 3. 具抗動物及植物油(yóu)的特性 4. 不(bú)會因中性化學物,酯肪、油脂、多種油品,溶劑而影響物性 5. 具防燃(rán)特性 缺點: 1. 不建(jiàn)議使用強酸、硝基烴(tīng)、酯類(lèi)、氯仿(fǎng)及酮類的(de)化學物(wù)之中。 | 1. 耐R12製冷劑的密封件。 2. 家電用品上的橡(xiàng)膠零(líng)件或密封件。 3. 適合用來製作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零件。 4. 適用於各種耐燃、耐化學腐蝕的橡膠製品。 |
氯磺化(huà)聚乙烯膠 CSM (Hypalon、Polyethylene) | 氯磺(huáng)化聚乙烯(xī)為杜邦公司專利的合成橡膠。耐熱性、耐(nài)候性、耐臭氧性均佳;耐酸性也佳,常用(yòng)於耐氧化性藥品(硝酸、硫酸)之處,一般使用溫度(dù)範圍為-45~120℃。 | 優(yōu)點(diǎn): 1. 對臭氧、氧化及火焰都有不錯(cuò)的抵抗性 2. 物性和氯丁膠相似且擁有較佳的抗酸性 3. 極(jí)佳的抗磨蝕性 4. 擁有和(hé)丁腈膠(jiāo)相同的低磨擦表麵 5. 對於油(yóu)劑及溶劑的抵抗性介於丁腈膠及氯丁膠之間 6. 建議使用水中來防滲漏 缺點: 1. 不建議暴(bào)露於濃縮的氧化酸、硝基烴、酯類、酮類(lèi)及芬香氫。 | |
丙烯酸酯橡(xiàng)膠 ACM (Polyacrylate Rubber) | 由Alkyl Ester Acrylate為主成份聚合而成之彈性體,耐石化(huà)油、耐高溫、耐候性均佳,在機械強度、壓縮變形率及耐水性方麵則(zé)較弱,比一般耐油膠稍差。一般使用溫度範圍為-25~170℃。 | 優點: 1. 適用於汽車傳動(dòng)油(yóu)之中 2. 具良好的抗氧化及抗候性 3. 具抗(kàng)彎曲變型的功能 4. 對油品有極佳的抵抗性 5. 適用於汽車傳動係統(tǒng)及動力方向盤之中 缺點(diǎn): 1. 不適用於熱水(shuǐ)之中 2. 不適用(yòng)於煞車油之中 3. 不具耐低溫的功能 4. 不適用於磷(lín)酸酯之中 | 1. 汽車傳動係統及動力係統密封件。 |
天然橡膠 NR (Natural Rubber) | 由橡膠樹采集膠乳製成,是異戊二烯的聚合物(wù)。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(lǎo)化,遇熱變黏,在礦物(wù)油或汽油中易膨脹和溶解,耐堿但不耐強酸。 | 1. 是製作膠帶、膠管、膠鞋的原料,並(bìng)適用於製作減震零件、在汽車刹車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的製品。 | |
聚氨酯橡膠 PU (Urethane Rubber) | 聚氨酯橡膠機械物性相當好,高硬度、高彈性、耐磨耗性均是其(qí)它(tā)橡膠類所難相比;耐老化性、耐臭氧(yǎng)性、耐油性也相當好。一般使用溫度範圍為-45~90℃。 | 優點: 1. 耐磨、耐(nài)高壓 缺點: 1. 不耐高溫 | 1. 工業上耐高(gāo)壓、耐磨密封件,如(rú)液壓缸密封件。 2. 高壓(yā)高荷電係統 |