一、如何设计进口耐水O型圈胶料配方
要制造耐水性O型圈,应该选择吸水量小的胶料。橡胶的饱和吸水量与橡胶中电解质的数量近似的呈线性关系。乳聚橡胶大都含有凝固剂的盐、脂肪酸等电解质,吸水量较大,溶聚橡胶则相反。极性橡胶的吸水量一般高于非极性橡胶。
乙丙橡胶和树脂硫化的丁基橡胶耐过热水的性能较好。由乙丙橡胶为主体材料制备的静态密封件,在160
进口耐水性O型圈应适当增加硫磺和交联剂的用量,提高交联密度,不应使用含水溶性电解质的配合剂;填料、防老剂、增塑剂等易抽出,应尽量少用。
二、如何设计进口耐油O型圈胶料配方
进口O型圈的耐油性是指橡胶抗耐油类作用的能力。与油类接触的O型圈,在长期的使用过程中,油类能渗透到橡胶内部,使其产生溶胀。另一方面,油类物质可以从硫化胶中抽出可溶性的配合剂,导致硫化胶的体积变小。此外,合成润滑油中的某些添加剂能与橡胶发生化学作用,侵蚀高分子链,尤其是在高温下,能引起橡胶的交联或降解,侵蚀严重时,会使O型圈丧失工作能力。
选择极性橡胶,耐油性通常指的是耐非极性油类。要使O型圈具有耐油性,应选择含有极性基团的丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶等。这是因为极性橡胶和非极性油类极性不同,两者接触时稳定性好,聚合物的耐油溶胀性能与橡胶侧链基团的极性有关。极性越大,O型圈的耐油性越好。
三、如何设计进口高弹性O型圈胶料配方
选择弹性较高的生胶。在通用橡胶中,顺丁橡胶、天然橡胶分子链的柔顺性好,弹性好。丁苯橡胶和丁基橡胶,由于空间位阻效应大,阻碍分子链段运动,弹性较差。丁晴橡胶、氯丁橡胶等极性橡胶,由于分子间作用力大,会使弹性有所降低。对于结晶型橡胶,结晶的存在可作为物理结点使网络趋于完善,有利于弹性;同时也增加了分子链的运动阻力,降低了弹性,所以,一般情况下,橡胶的结晶会使弹性下降,为降低天然橡胶的结晶能力,在天然橡胶胶料中并用部分顺丁橡胶,可使其硫化胶的弹性提高。
当然,其他的原因也会影响O型圈的高弹性,比如选择分子量较大和分子量分布较窄的生胶;设计适当硫化体系;交联键类型对弹性有影响;选择高弹性硫化体系配合;提高含胶率,减少活性填料的使用;选用的炭黑粒径越小,表面活性越大、结构向越高、补强性能越好,硫化胶的弹性越低。
选择与橡胶相容性好软化增塑剂,并尽可能降低用量,软化增塑剂与橡胶的相容性越小,硫化胶的弹性越差。一般来说,增加软化增塑剂的用量,会使硫化胶的弹性降低(但三元乙丙橡胶除外),所以在高弹性O型圈的配方设计中,应尽可能不加或者少加软化增塑剂。但软化增塑剂与橡胶相容性好不一定回弹性高。例如,对于丁晴橡胶,加入脂类软化增塑剂的回弹性为41%-47%,而加入石油系软化增塑剂仅为22%-24%。
四、如何设计进口耐寒O型圈胶料配方
O型圈的耐寒性是指在规定的低温下,能保持橡胶弹性和正常工作的能力,硫化橡胶在低温下,由于松弛过程急剧减慢,硬度、模量和分子内摩擦增大,弹性显著降低,致使橡胶制品的工作能力下降,特别是动态条件下尤为突出,当温度降至弹性极限使用温度时,橡胶会硬化与收缩,导致密封件泄漏失效。硫化胶的耐寒性能只要取决于高聚物的两个基本特性:玻璃化转变和结晶。两者都会使橡胶在低温下丧失弹性。
选择耐寒性好生胶是耐寒性的关键,橡胶的耐寒性能主要取决于橡胶的品种。对于非结晶型橡胶,玻璃化温度较低的,耐寒性较好,对于结晶型橡胶,耐寒性主要考虑玻璃化温度的高低、结晶情况。增大橡胶分子链的柔顺性,减小分子间作用力及空间位阻,削弱大分子链规整性的橡胶成分与结构因素,都有利于提高橡胶耐寒性;反之,减弱分子链的柔性或增加分子间作用力的因素。