橡胶O型圈的材质分类对照及优缺点:
(Nitrile Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成,丙烯睛含量由 18%~50% ,丙烯睛含量愈高,对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好,但低温性能则变差,一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。
优点:
· 具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。
· 具良好的压缩歪,抗磨及伸长力。
缺点:
· 不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃, MEK 和氯仿。 · 用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。 (Fluoro Carbon Rubber) 分子内含氟之橡胶,依氟含量 ( 即单体构造 ) 而有各种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以 ”Viton” 商品名上市。耐高温性优于硅橡胶,有极佳的耐化学性、耐大部分油及溶剂 ( 酮、酯类除外 ) 、耐候性及耐臭氧性;耐寒性则较不良,一般使用温度范围为 -20~250 ℃。特殊配方可耐低温至 -40 ℃。 优点:
· 可抗热至 250 ℃
· 对于大部份油品及溶剂都具有抵抗的能力,尤其是所有的酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油
缺点:
· 不建议使用于酮类,低分子量的酯类及含硝的混合物。 · 汽车、机车、柴油发动机及燃料系统。
· 化工厂的密封件。 (Silicone Rubber) 硅胶主链由硅 (-si-o-si) 结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。 优点:
· 经调制配方后抗张强度可达 1500PSI 及抗撕裂性可达 88LBS
· 弹性良好及具有良好的压缩歪
· 对中性溶剂具有良好的抵抗性
· 具极佳的抗热性
· 具极佳的抗寒性
· 对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗性
· 极佳的电绝缘性能
· 隔热、散热性佳
缺点:
· 不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。 · 家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件,如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。
· 电子行业的密封件或橡胶零件,如手机按键、 DVD 内的减震垫、电缆线接头内的密封件等。
· 与人体有接触的各式用品上的密封件,如水壶、饮水机等。 (Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀,但无法硫磺加硫。为解决此问题,在 EP 主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成 EPDM ,一般使用温度范围为 -50~150 ℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。
优点:
· 具良好抗候性及抗臭氧性
· 具极佳的抗水性及抗化学物
· 可使用醇类及酮类
· 耐高温蒸气,对气体具良好的不渗透性
缺点:
· 不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。 · 高温水蒸汽环境之密封件。
· 卫浴设备密封件或零件。
· 制动 ( 刹车 ) 系统中的橡胶零件。
· 散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。 氯丁胶 CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好,不怕阳光的直接照射,有特别好的耐大气老化性能,不怕激烈的扭曲,不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂,耐稀酸、耐硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使用温度范围为 -50~150 ℃
优点:
· 弹性良好及具良好的压缩变形。
· 配方内不含硫磺因此非常容易来制作
· 具抗动物及植物油的特性
· 不会因中性化学物,酯肪、油脂、多种油品,溶剂而影响物性
· 具防燃特性
缺点:
· 不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。 · 耐 R12 制冷剂的密封件。 · 家电用品上的橡胶零件或密封件。
· 适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。
· 适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。 (Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多,耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。
优点:
· 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性
· 具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性
· 在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性
· 一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中
缺点:
· 不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中。 · 空调制冷业,广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。
· 汽车发动机系统密封件。 (Butyl Rubber) 为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成,保有少量不饱合基供加硫用,因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳;对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大,一般使用温度范围为 -54~110 ℃。
优点:
· 对大部份一般气体具不渗透性
· 对阳光及臭氧具良好的抵抗性
· 可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中
缺点:
· 不建义与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用。 · 用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。 (Fluorinated Silicone Rubber) 硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理,其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点;其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳,一般使用温度为 -50~200 ℃。
优点:
· 适用于特别用途,如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。
缺点:
· 不建议暴露于煞车油,酮类及胼的溶液中 · 太空机件上。 未硫化O型圈胶料在高温、压力下为粘稠流体,而到了模压硫化阶段,胶料迅速充满模腔,其多余的部分(为了防止缺胶,填充在模腔中的胶料,肯定保持一定的过量)溢出硫化,便形成了溢胶(也称废边、飞边)。溢边一旦形成,为使外观整齐、美观,必须除去,这一工序习称修边。对修边的要求是尺寸精确、外观整齐。在实际生产中。产品的修边往往费时、耗工,对于要求严的产品,在修边时稍有不慎即可能出废次,必须谨慎对待。一般来说,产品的尺寸规格越小、构形越复杂,修边的难度越高,废品也越多。
O型圈的修边分为手工、机械和冷冻等三类:
1。手工修边。操作者手持刀具,沿着产品的外缘,将溢边逐步修去。这是最原始的方法。效率低、质量难保证,特别对尺寸较小,精度要求高的O型圈难以做到彻底、于净,而且很容易损及产品本体与溢边的连接部。往往留下齿痕、缺口,从而留下漏油、漏气等影响密封的后遗问题。另外。手工修边对操作熟练程度的依赖也很突出。
2.机械修边。为了提高效率和质量,出现了机械修边。常见的是带旋转刀刃的专用电动修边机。所用的刀刃需与制品尺寸高度匹配。如果产品的内外缘都有溢边。则可设计成双刃、多刃口。以实现一次完成。机械修边的加工精度超过手工修边,效率也有成倍提高,特别对一模多腔的产品而言,可以按照产品的排列与分布,设计出与之匹配的刀具。待产品出模后。可整版套上,一次完成冲切。在加热的配合下,一次能修几十个。关键是冲切温度必须掌握好,防止过高后粘连。 橡胶O形圈硬度的选择是比较重要的。如某电站水泵水轮机硬度为70(Shore)密封圈,常常剥落,甚至横向切断,后采用85~90(Shore)的密封圈,效果理想。
硬度低,安装方便,但容易出现剥落、安装损伤、挤出甚至压力爆炸。硬度过高,安装不方便。
通常橡胶O形圈硬度40~90 IRHD,但在使用中一般70 IRHD是比较合适的,对于硅橡胶是例外,一般使用60 IRHD。