淄博偉恒閥門2019年8月14日資訊：常用密封件的材質介(jiè)紹流體（氣體、液體）的密封是各工業領域所必需的(de)一門通用(yòng)技術，不僅建築(zhù)、石油化工、船舶、機械制造、能源、交通、環境保護等工業離不開密封技術，航空、航天(tiān)等尖端工業也(yě)與密封技術緊密相關。密封技術應用的領域十分廣(guǎng)泛，凡是涉及流體的儲存、運輸、能量(liàng)轉換的裝置都存在密封問題。 

密(mì)封(fēng)技術的重要性 

密(mì)封失效造成的後果是十分嚴重的(de)，輕者(zhě)“跑、冒、滴、漏”造成能源(yuán)和資(zī)源的浪費，重者(zhě)會使操縱失效，甚至産(chǎn)生火災、爆炸、環境(jìng)污染等後果危及人身安全！據初步統計機械(xiè)設備及武器裝備的質量事(shì)故中1/3以上是由于密封失效(xiào)引起的，其(qí)中造成嚴重後果的如：美國挑戰号航天飛機推進器O形(xíng)密封(fēng)圈出現故障造成的機毀(huì)人亡；俄羅斯(sī)聯盟(méng)号宇宙(zhòu)飛船燃料(liào)艙洩露數名宇航(háng)員死于非命；我國(guó)東方紅三号宇航衛星升(shēng)空後管路洩(xiè)露無法正常工作(zuò)。這就是現在的(de)機械制造企業為(wéi)什麼不惜成本選(xuǎn)用優質密封産品的原因(yīn)。

密封材料的發展 

随着科學技術的發展(zhǎn)，密封(fēng)結構的工作條件(jiàn)更(gèng)加苛刻。由(yóu)于被密(mì)封的流體的溫度，壓力及腐蝕性大幅度提高，傳統的密封材料如毛氈、麻絲、石棉絲、油灰等(děng)已不能滿足使用要求，其逐漸被橡膠(jiāo)及其它合成材料所代替。橡(xiàng)膠等合(hé)成材料一般為高分子聚合物(wù)，在大分子鍊上帶有不同特征的官能團（如：氯、氟、氰(qíng)基、乙烯基、異氰酸基、羟基、羧基、烷氧基等）成為活性交聯點。在催化劑、硫化劑、或高溫、高能(néng)射線作用下，大分子由線性結構、支化結構轉(zhuǎn)變成空間網狀結(jié)構，這個(gè)過程稱為硫化。硫化後的橡膠或其他合成材料，大分子失去原有的流(liú)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(dīng)膠、丁(dīng)氰橡膠、乙丙(bǐng)橡膠、丁基橡膠、聚(jù)氨酯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟橡膠、矽橡膠等。

測定密封(fēng)材料優劣的性能(néng)指标

1、拉伸性能 拉(lā)伸性能是密(mì)封材(cái)料首(shǒu)先要考慮的性能，包括：拉伸強度、定伸應(yīng)力、扯斷伸長率和扯斷永(yǒng)久變形量。拉伸強度(dù)是試樣拉伸至斷裂的最大應力。定伸應力（定(dìng)伸模量）是在規定伸長(zhǎng)時達到的應力。伸長率是試(shì)樣受規定的拉伸力時引(yǐn)起的變形(xíng)，用伸(shēn)長的增量與原長之(zhī)比。扯斷伸(shēn)長率是試樣拉(lā)斷時的伸長率。拉斷永久變形是試樣拉伸斷裂後标線之間的殘餘(yú)變形。

2、硬(yìng)度   硬度表示密封材料抵抗外力壓入的(de)能力，也是密封材料基本性能之一(yī)。材料的硬度在一定程度上與其他性能相(xiàng)關，硬度(dù)越高相對來說強度越大，伸長率越小，耐磨性能越(yuè)好，而(ér)耐低溫性能越(yuè)差。

3、壓縮性能 橡膠密封件通常(cháng)處于受壓縮狀态，由于橡(xiàng)膠材料的黏彈性，受(shòu)壓縮時壓(yā)力會(huì)随時間減(jiǎn)小，表(biǎo)現為壓縮應力松弛；除(chú)去壓力(lì)後不能回複原來形狀，表現為壓縮永久變形。在(zài)高溫和油類介質中這(zhè)種現象更為明顯，該性能直接關系到密封制品的密封能力(lì)的持久性。

4、低溫性能 用來衡量橡膠(jiāo)密封件低溫特性的指标，下面介紹兩種測試(shì)低溫性能的方法：低(dī)溫回(huí)縮溫度：把密封材料拉伸至一定長(zhǎng)度，然後固定，迅速冷卻到(dào)凍結溫度以下(xià)，達到平衡後(hòu)松開試片，并以一定的速度升溫，記錄(lù)式樣回縮10%、30%、50%和70%時溫度分别以TR10、TR30、TR50、TR70表示。材料标準以TR10為指(zhǐ)标，它與橡膠的脆(cuì)性溫度有關。低溫(wēn)撓曲(qǔ)性：使試樣在規定的低溫下冷凍到規定時間後，按規(guī)定的角度往複彎曲，考察密封件在低溫下經過動載荷的反複作(zuò)用(yòng)後密封能力的優劣。

5、耐油或耐介質性能(néng)  密封材料除接觸石油基、雙酯類、矽酸脂油(yóu)料外，在化學工業(yè)中有時還接觸酸、堿(jiǎn)等腐蝕(shí)介質。在這些介質中除(chú)受腐(fǔ)蝕外，在高溫下還(hái)會導緻膨脹和強度降低，硬度的降低；同時密封材料(liào)中的增塑劑和可溶性物質被抽出(chū)，導緻質量減輕，體積(jī)縮小，引起洩漏。一般在一定溫度下，在介質中浸泡若幹時間後測定其(qí)質量、體積、強度、伸長率、硬度的變化來評定密封材(cái)料耐油或耐介質性能的優劣。

6、耐老化性(xìng)能 密封材料受氧氣、臭氧、熱、光(guāng)、水分、機械應力作(zuò)用後會引起(qǐ)性能變壞，稱為密封材(cái)料(liào)的老化。耐老化(huà)性（也成為耐候性）可用老化後式樣的強度、伸長率、硬度的變(biàn)化來表示，變化率越(yuè)小耐老化(huà)性能越好。

注解：耐候性是指塑料制品因受到陽光(guāng)照射,溫度變化,風(fēng)吹(chuī)雨淋等外界條件的(de)影響(xiǎng),而出現的褪色(sè),變色,龜裂(liè),粉化和強度下降(jiàng)等(děng)一系列(liè)老化的現象.其中紫外線(xiàn)照射是促使塑料(liào)老化的關鍵因素。

常(cháng)用密封材質的介紹

1、丁氰橡膠(jiāo)（NBR）是丁(dīng)二烯與丙烯氰(qíng)單體經乳(rǔ)液聚合(hé)合成的無規律共聚物(wù)，其分子結構式為：—（CH2-CH=CH）m-（CH2-CH2- CH）n- CN

丁(dīng)氰橡膠最早于1930年在德國開始研制，是丁(dīng)二烯(xī)與25%丙烯氰的共聚物，由于其耐老化(huà)、耐熱、耐磨性能均優于天然橡膠，因此受到橡膠工業(yè)的重視。第二次世(shì)界大戰期(qī)間，随着武器裝備的迅猛發展，耐熱、耐油的丁氰橡膠作為戰備物資，需求量急(jí)劇增加。至今已有20多個國家生産丁氰(qíng)橡膠(jiāo)，年産量56萬噸，占全世(shì)界合成橡膠總(zǒng)量的4.1%.由于具有優良的耐熱、耐油和力學性能(néng)，現在已成為耐油橡膠的主體産品(pǐn)，占所(suǒ)有耐油橡膠需求量的80%左(zuǒ)右。

丁(dīng)氰橡膠在20世紀50年(nián)代(dài)取(qǔ)得了很(hěn)大的發展，至今已有300多個牌号(hào)，按照丙烯氰含量劃分，在18%～50%丙烯氰含量範圍内可分為：丙烯氰(qíng)含量>42%為極高氰品級(jí)，36%～41%為高氰品級，31%～35%為中高氰品級，25%～30%為中氰品(pǐn)級，24%以下為低氰品級。工業上使用量最大的是低氰品級的丁氰-18（結合丙烯氰含量17%～20%），中(zhōng)氰品級的(de)丁氰-26（結合丙烯氰含量27%～30%），高氰(qíng)品(pǐn)級的丁氰-40（結合丙烯(xī)氰含量36%～40%）。丙烯(xī)氰含量的增加可以顯著提高丁氰橡膠的耐油和耐熱性能，但并非多多益善，因為丙烯氰含量的增加同時會降低橡膠的(de)低溫性能。

丁氰(qíng)橡(xiàng)膠主要用于制造石油基液壓油、潤滑油、煤油和汽油中工作的橡膠(jiāo)制(zhì)品其工作溫度為-50—100度；短期工作可用于150度，在空氣和乙(yǐ)醇甘(gān)油防凍液中工作溫度為-45—100度。丁(dīng)氰的耐老化性差，當臭氧濃度較高(gāo)時會迅速老化(huà)龜(guī)裂，不宜在高溫空氣中長期工作，也不(bú)能在磷酸酯抗燃液壓油中工作。

丁晴橡膠的一般物理特性：1）丁氰橡膠一般(bān)為黑色，顔色可根據客戶(hù)需(xū)要調(diào)節，但須增加一些成本，而且可能影響橡膠的使用效果。2）丁氰橡膠有輕微(wēi)的臭雞蛋(dàn)問道。3)根據(jù)丁氰橡膠的耐油特性及使用溫度範圍(wéi)判斷密封件的材質是否為丁氰橡膠(jiāo)。

2．矽橡膠（Si或VMQ）是以矽氧鍵單元(-si-o-si)為主鍊，以有機(jī)基為側基的線性聚合物。

由于航空、航天等尖端(duān)工業的發展，迫切需要耐高溫和耐低溫的橡膠密封材料。早起使用的天然、丁氰、氯丁等通(tōng)用橡膠已不能滿足工業發展的需要，因而在(zài)20世紀40年代初期美國(guó)的兩家公司開始投入生産二甲基矽橡膠，就是(shì)最早(zǎo)的矽橡膠。我國也在20世紀(jì)60年代初期(qī)研究成功并投入生産。經過幾十年的發展，矽膠的品種、性能及産量都(dōu)有了極大的發展。

矽(xī)膠的主要特性：

1）耐熱(rè)性能 矽膠的(de)高溫穩定性能好(hǎo)。可以在150℃下(xià)長期使用，性能不會(huì)有明顯變化；在200℃下可連續工作1萬小時(shí)以(yǐ)上，甚至可以在350℃高溫下短時間使用(yòng)。

2）耐寒(hán)性(xìng)能 低苯基矽膠和中苯基矽膠在-60℃和-70℃時耐寒系(xì)數都在0.65以上具有良好的低溫彈(dàn)性。而一般矽膠的使(shǐ)用溫度都在-50℃。

3）耐油及耐化(huà)學介質性能 矽膠對乙醇、丙酮等極(jí)性溶劑和食物油等的耐受能(néng)力很好，隻引起很小的膨脹，力學性能基本不會降(jiàng)低；矽膠對低濃度的(de)酸、堿、鹽的耐受性也較好，在10%硫酸(suān)溶液中放置7天，體積變(biàn)化率(lǜ)小于1%，力學性能基本不改變。但矽膠不耐濃硫酸、濃堿、四氯化碳及甲苯(běn)等非極性溶劑。

4）耐老化性(xìng)能(néng)強，矽膠具有明顯的耐臭氧性能和抗輻射(shè)能力是普通橡膠不能比(bǐ)拟的。

5）介電性能 矽膠具有很高的體積電阻率（1014～1016Ω•cm）并(bìng)且在很寬泛的範圍内其電阻值保持穩定。适合作為高壓(yā)條件下的絕緣材料(liào)。

6）阻燃性能 矽膠(jiāo)遇火不會馬上(shàng)燃(rán)燒，而且其燃(rán)燒産(chǎn)生有毒氣體較少(shǎo)，燃燒後的産物會形成絕緣性陶瓷曾，因此矽膠還是優良的阻燃(rán)材(cái)料(liào)。

綜合以上特性，矽膠被廣泛應用于家用電器行業所(suǒ)使用的密封件(jiàn)或橡(xiàng)膠零件，如電熱(rè)壺、電(diàn)燙鬥、微波爐内的橡膠零件；電子(zǐ)行業的密封件或橡膠零件(jiàn)，如手(shǒu)機按鍵、DVD 内的減震墊(niàn)、電纜線接頭内(nèi)的密封件等；與人體有接觸的各式用品上的密封件，如水壺、飲水機等。

3．氟膠（FKM或Vtion）又(yòu)稱氟彈性體，是在(zài)主(zhǔ)鍊和側鍊碳原(yuán)子上(shàng)含有氟原子的高分子(zǐ)聚合物。

從20世紀50年(nián)代初(chū)期，美國和前蘇(sū)聯就開始含氟彈性(xìng)體的開發(fā)。最早投入生産(chǎn)的是美國杜邦和3M公司的vtionA和Kel-F經過半個世紀的發展，氟彈(dàn)性體在耐熱，耐介質，耐低溫和工藝(yì)等各個面取得了飛速發展，并形成(chéng)系列産品。

氟膠有優異的耐熱(rè)、耐臭(chòu)氧和各種液壓(yā)油料的性能。其在空(kōng)氣中的工作溫度(dù)為-40～250℃，在液壓油中的(de)工作溫度為-40～180℃。由于氟膠的(de)加工，粘接和低溫性(xìng)能(néng)比通用橡膠差、價(jià)格也較昂貴，所以多用于通(tōng)用橡膠(jiāo)不能(néng)勝任的高(gāo)溫介質中，但不适用于某些磷酸酯溶液。

4．三元乙丙（EPDM）是乙烯、丙烯及少量非共轭(è)雙烯類烯烴(tīng)的三元共聚物。

1957年意大(dà)利實現乙烯、丙烯二元共聚物(wù)橡膠（二元乙丙膠）的工業化生産(chǎn)。1963年美(měi)國杜邦公司在二元乙丙膠基礎上加(jiā)入少量非共轭的環狀二烯作第三單體，合成出分子鍊上帶有雙鍵的低不(bú)飽和度三元(yuán)乙丙。由于(yú)分子主鍊仍是(shì)飽和的，三元乙丙保持了(le)二元乙丙的優(yōu)異性(xìng)能，同時又實現了硫化的目(mù)的。

三元(yuán)乙丙橡膠具有優良的耐臭氧性能(néng)，在臭(chòu)氧濃度為1*10-6環境中2430小時仍不龜(guī)裂；具有很好的耐腐蝕性(xìng)：對醇、酸、強堿、氧化劑、洗滌劑(jì)、動植物(wù)油、酮、和某些脂類都具(jù)有很好(hǎo)的穩定性（但在石油(yóu)基燃油，液壓油中膨脹嚴重，不能在接觸(chù)礦物油的環境中工作(zuò)）；耐熱性能優良，可以在-60～120℃溫度下長期使用；具有很好的耐水性能和電絕緣能(néng)力。

三元乙丙橡膠本色為米(mǐ)黃色，彈性優良。

5. 聚氨酯彈性體（PU）是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多(duō)元醇、多元胺或水等擴(kuò)鍊劑或(huò)交聯(lián)劑等原(yuán)料制成的(de)聚合物。1937年德國Otto Bayer教授首先發現多異(yì)氰酸酯與多元醇化(huà)合物進行加聚(jù)反應可制得聚氨酯，并以此為基礎(chǔ)進入工(gōng)業化應用。聚氨酯彈性體使用溫度範圍(wéi)在-45℃—110℃，可(kě)在較寬的硬(yìng)度範圍具有較高的彈性及強度、優(yōu)異的(de)耐磨性、耐油性、耐疲(pí)勞性及抗震動性，特别是對于潤滑油和(hé)燃料油均具有良好的抗溶脹性能，具有“耐磨橡膠”之稱。

聚氨酯彈性體具有優異(yì)的綜合性能，已廣泛用于冶金、石油、汽車(chē)、選礦、水利、紡織、印刷、醫療、體育(yù)、糧食加工、建築等工業部門

6. 聚(jù)四氟(fú)乙烯(PTFE)

聚四氟乙烯(xī)（英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]）,被美譽為/俗稱“塑料(liào)王”，中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”（teflon)、“特(tè)氟(fú)龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯(xī)經聚合而成的(de)高分子化合物(wù)，具有優良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性(是(shì)當今世界上耐腐(fǔ)蝕性(xìng)能最佳材料之一，除熔融金屬鈉和液(yè)氟外，能耐其(qí)它一切化學藥(yào)品，在王水中煮沸(fèi)也不起變化，廣泛應用于各種需要抗(kàng)酸堿和有機(jī)溶(róng)劑的)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣(yuán)性和良好的抗(kàng)老化耐力、耐溫(wēn)優異(yì)（能在+250℃至-180℃的溫度下長期工(gōng)作）。聚四氟乙烯它本身對人沒有毒性，但是在(zài)生産過程中使用的(de)原料之一全氟(fú)辛酸铵(PFOA)被認為可(kě)能具有緻癌作用。

溫度-20～250℃（-4～＋482°F），允許驟冷驟熱(rè)，或冷熱交替操作。

壓力-0.1～6.4Mpa（全負壓至64kgf/cm2）（Full vacuum to 64kgf/cm2）

優(yōu)點：

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度(dù)下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑，表現出惰性、能耐強酸強(qiáng)堿、水(shuǐ)和各種有機溶劑。

耐氣候——有塑料中最佳(jiā)的老化壽命。

高潤滑(huá)——是固體材料中(zhōng)摩擦系(xì)數最低者(zhě)。

缺點：

彈(dàn)性較差。

通用閥門(mén)密(mì)封面(miàn)常用的軟質(zhì)材(cái)料表

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