閥門常用橡膠密封件的材質有哪些種（zhǒng）？

          流體（氣體、液體）的密封是各工業（yè）領域所必需的一門通用技術，不僅建築、石油化工、船舶、機械製造、能源、交通、環境保護等（děng）工（gōng）業離不開密封技術，航空、航天等尖端工業也與密封技術緊密相關。密封技術應用的領域十分廣（guǎng）泛，凡（fán）是涉及流體的儲存、運輸、能量轉換的裝置都存在密封問題。

        密封技術的重要性 密封失（shī）效（xiào）造（zào）成的（de）後果是十分嚴重的，輕者“跑（pǎo）、冒、滴、漏（lòu）”造（zào）成能源和資源的浪費，重者會（huì）使操縱失效，甚至產生火（huǒ）災、爆炸、環境汙染（rǎn）等後（hòu）果危及人身安全！據初步統計機械（xiè）設（shè）備及武器裝備的（de）質量事故中1/3以上是由於密封失效引（yǐn）起的，其中造成嚴重後（hòu）果的如：美國挑戰號航天飛機（jī）推進（jìn）器O形密封圈出現故障造成的機毀人（rén）亡；俄羅斯聯盟號宇宙（zhòu）飛船燃料艙（cāng）泄露數（shù）名宇航員死（sǐ）於非命；我國東方紅三號宇航衛星升（shēng）空後管路泄露無法正常工作。這（zhè）就是現在的機械製造企業為什麽不惜（xī）成本選用優質密封產品的原因。

密封材料的發展 隨著科學技術的發展，密封結構的工作條件更加苛刻。由於（yú）被密封的流體的溫度（dù），壓力（lì）及腐蝕（shí）性大幅度提（tí）高，傳統的密封材料如毛氈、麻絲、石棉絲、油灰等已不能滿足使用（yòng）要求（qiú），其逐漸被（bèi）橡膠及其它合成材料所代替（tì）。橡膠等合成材料一般為高分子聚合（hé）物，在大分子鏈上帶（dài）有不同特征的官能團（如：氯、氟、氰基、乙烯基、異氰酸（suān）基、羥基、羧基、烷氧基等）成為活性交聯點。在催（cuī）化劑、硫化劑、或高溫、高能射線（xiàn）作用下，大分子由線性結構、支化結構轉變成空間網狀結構，這個過程稱為硫化。硫化後的橡膠或其他合成材料，大分子失去原有（yǒu）的流（liú）動性，稱為具有高彈變（biàn）形的彈性體。常用的橡膠及合成材料有：天然（rán）橡膠、丁苯橡（xiàng）膠、氯丁膠、丁（dīng）氰橡膠（jiāo）、乙丙橡膠、丁基橡膠、聚（jù）氨酯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟橡膠、矽橡膠等。

測定密封材料（liào）優劣的性能指標（biāo）

1.拉伸性能

拉伸性能是密封材料首先要考慮的性能，包括：拉伸強度、定伸應力、扯斷伸長率和扯斷永久變形量。拉（lā）伸強度是試樣拉伸至斷裂的最大應力。定（dìng）伸應力（定伸模量）是在規（guī）定伸長時達到的應力。伸長率是試樣受規定的拉伸力時引起的變形，用伸長（zhǎng）的增量與原長之比。扯斷伸長率（lǜ）是試樣拉斷時的伸長率。拉斷（duàn）永久（jiǔ）變形是試樣拉伸斷裂後標線之（zhī）間的（de）殘餘變形（xíng）。

2.硬度（dù）

硬度表示密封材料抵（dǐ）抗外力壓入的能（néng）力，也是密封材料基（jī）本性（xìng）能之一。材料的硬度在一定程（chéng）度上與其他性能相（xiàng）關，硬度（dù）越高（gāo）相（xiàng）對（duì）來說（shuō）強度越（yuè）大，伸長率越小（xiǎo），耐磨性能越好（hǎo），而耐（nài）低溫性能越差。

3.壓縮性能

橡膠密封件通常處於受壓縮狀態，由於橡膠材料的黏彈（dàn）性，受壓縮時壓力（lì）會隨（suí）時間減（jiǎn）小，表現為壓縮應力鬆弛；除去壓力後不能回複原來形狀，表現（xiàn）為壓縮永久變形。在高溫和油類介質中這種現象更為明（míng）顯，該性能直接關係到密封（fēng）製（zhì）品的（de）密（mì）封能力的持久性。

4.低溫性能（néng）

用來衡（héng）量橡膠密封件低溫特性的指標，下麵介紹兩（liǎng）種測試低溫性能的方法：1）低溫回縮溫度：把密封材料拉伸至一定長度（dù），然後（hòu）固（gù）定，迅速冷卻到凍結溫度以下，達（dá）到平衡（héng）後鬆（sōng）開試片，並以一（yī）定的速度升溫，記錄（lù）式樣回縮10%、30%、50%和70%時溫度分別以TR10、TR30、TR50、TR70表示。材料標準以TR10為指標，它與橡膠的脆（cuì）性溫度有關。低溫撓曲（qǔ）性：使試樣在規定的低溫下冷（lěng）凍到規定時（shí）間後，按規定的角度往複彎曲，考察密封件在低溫下經過動載荷（hé）的（de）反（fǎn）複作用後密封能力（lì）的優（yōu）劣。

5.耐油或耐介質性能

密封材料除接觸（chù）石油基、雙酯類、矽酸脂油料（liào）外（wài），在化學工業中有時還接觸酸、堿等腐蝕介質。在這些介質中除受腐（fǔ）蝕外，在高溫下還會導致膨脹和強度降低，硬度的降低；同（tóng）時密封材料中的增塑劑和可溶性物質被抽出，導致質量減（jiǎn）輕，體積縮小，引（yǐn）起泄漏。一般在一定溫度下，在介質中浸泡若幹時間（jiān）後測定其質量、體積、強度、伸長率、硬（yìng）度的變化來評定密封材料耐（nài）油或（huò）耐介質性能的優劣。

1.耐（nài）老化性（xìng）能

密封材料受氧氣、臭氧、熱、光（guāng）、水分、機械應力（lì）作用後會（huì）引（yǐn）起性能變壞，稱（chēng）為密封材料的老化。耐老化性（也成為耐候（hòu）性）可用老化後式（shì）樣的強度、伸長率、硬度的變化（huà）來表示，變（biàn）化率越小耐老化性能越好。

注解：耐候性是指塑料製品（pǐn）因受到陽光照射,溫度變化,風吹雨淋等外界條件的影響 ,而出現（xiàn）的褪色,變色,龜裂,粉化（huà）和強度下降等（děng）一（yī）係列老化的現象.其中紫外線（xiàn）照射是促（cù）使塑料老化的（de）關鍵因素。

Happy New Year!

閥門常用密封件的材質介紹

1、丁氰橡膠（NBR）是丁二烯與丙烯氰單體經乳液聚合合成的無規律（lǜ）共聚物，其分子結構式為：—（CH2-CH=CH）m-（CH2-CH2- CH）n- CN

　　丁氰橡膠最早於1930年在德國開始研製，是丁二烯與25%丙烯氰的共聚物，由於其耐老化、耐熱、耐磨性能均優於天然橡膠，因此受到橡膠（jiāo）工業的重視。第二次世界大戰期間，隨著武器裝備（bèi）的迅猛發展，耐熱、耐油的丁氰橡膠作為戰備物資，需（xū）求量（liàng）急（jí）劇增加。至今已有20多個國家生產（chǎn）丁氰橡膠（jiāo），年（nián）產量56萬噸，占全世界合成橡膠（jiāo）總量的4.1%.由於（yú）具有優良的耐熱、耐油和力學性能，現在已成為耐油橡膠（jiāo）的主（zhǔ）體產品，占所有耐油橡（xiàng）膠需求量的80%左右。

　　丁氰橡膠（jiāo）在20世紀50年代取得了很（hěn）大的發展，至今（jīn）已（yǐ）有300多個牌號，按照（zhào）丙烯氰含量劃分，在18%～50%丙烯氰含量範圍內可分為：丙烯氰（qíng）含量>42%為極高氰品級，36%～41%為高氰品級（jí），31%～35%為中高氰品級，25%～30%為中氰品級，24%以（yǐ）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%），中氰（qíng）品（pǐn）級的（de）丁氰-26（結合丙烯氰含量27%～30%），高氰品級的（de）丁氰-40（結合丙烯氰（qíng）含量（liàng）36%～40%）。丙烯氰含量的增加可以顯著提高丁氰橡膠的耐油和耐熱性能，但並非多多益善，因為丙烯氰含量的增加同時（shí）會（huì）降低橡膠的低溫性能。

　　丁氰橡膠主要用於製造石油基液壓油（yóu）、潤滑油、煤油和汽油中工作的橡膠製品其工作溫度為-50—100度；短期工作可用（yòng）於150度，在空氣和乙醇甘油防凍液中工作溫度為（wéi）-45—100度。丁氰的耐老（lǎo）化性差，當臭氧（yǎng）濃度（dù）較高時會迅（xùn）速（sù）老化龜裂，不宜在高溫空氣中長期工作，也（yě）不能在磷酸酯抗燃液（yè）壓（yā）油中（zhōng）工作（zuò）。

　　丁晴橡膠的一般物理特性：1）丁氰橡膠一（yī）般（bān）為黑色，顏色可根據客戶需要調節，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（xiàng）膠有輕微的臭雞蛋問道。3)根據丁氰橡膠的耐油特性及使用溫（wēn）度範圍判斷密封件的材質（zhì）是否（fǒu）為丁氰橡膠。

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

　　由於航空、航天等尖端工業的發展（zhǎn），迫（pò）切需要耐高溫和耐低（dī）溫的橡膠密封材料（liào）。早起使用的天然、丁氰、氯丁等通用橡膠已不（bú）能滿足工業發展的需要，因而在20世紀（jì）40年代初期美國的兩家公司開始投入（rù）生產二甲基矽橡膠，就是最早的矽橡（xiàng）膠。我（wǒ）國也在20世紀60年代初期研究（jiū）成功並投入生產。經過幾十年的發展，矽膠的品種、性（xìng）能及產量都有了極大的發展。

矽膠的主要特性：

1）耐熱性能 矽膠的高溫穩定性能（néng）好。可以在（zài）150℃下長（zhǎng）期使用，性能不（bú）會有明顯變化；在200℃下可連續工作1萬小（xiǎo）時以上，甚（shèn）至可以在350℃高（gāo）溫下短時間使（shǐ）用。

2）耐寒性能 低苯基矽膠和中苯基矽膠在-60℃和-70℃時耐寒係數都在0.65以上具有良好的低溫彈性。而一般矽（guī）膠的使用溫度都在-50℃。

3）耐油及耐化學介質性能 矽膠對乙醇、丙（bǐng）酮等極性溶劑和食物油等的耐受能（néng）力很好，隻引起很（hěn）小的膨脹，力學性（xìng）能基本不會降低；矽膠對低（dī）濃（nóng）度的酸（suān）、堿、鹽的耐受性也較好，在10%硫酸溶液中放置7天，體積變化率小（xiǎo）於1%，力學（xué）性能基本不改變（biàn）。但矽膠不耐濃硫酸、濃堿、四氯（lǜ）化碳及甲苯等非（fēi）極（jí）性溶（róng）劑。

4）耐老化性能強，矽膠具（jù）有明顯的耐臭（chòu）氧性能和抗輻射能力是普通橡膠不能比擬的。

5）介電性能 矽膠具有很高的體積電阻率（1014～1016Ω•cm）並且在（zài）很寬泛的範圍（wéi）內（nèi）其電阻值保持穩定。適合作為高壓條件下的絕緣材料。

6）阻燃性能 矽膠遇火不會馬上燃燒，而且其燃燒產（chǎn）生有毒氣體（tǐ）較少，燃燒後的產物會形成（chéng）絕緣性（xìng）陶瓷曾，因此矽膠還是優良的阻燃材料。

　　綜（zōng）合以上特性（xìng），矽膠被廣泛應用於家用電器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；電子行（háng）業的密封件或橡膠零件，如手機按（àn）鍵、 DVD 內的減震墊、電（diàn）纜線接（jiē）頭（tóu）內的密封件等；與人體有接觸的各式用品上的密封件，如（rú）水壺、飲水機等。

3．氟膠（FKM或Vtion）又稱氟彈性體（tǐ），是在（zài）主鏈和側鏈碳原子上含有（yǒu）氟原子的高分子聚合物。

從20世紀50年代初期（qī），美國和前蘇（sū）聯就開（kāi）始含氟彈性體的開發。最早投（tóu）入生產的是美國杜邦和（hé）3M公司的vtionA和Kel-F經過半（bàn）個（gè）世紀（jì）的發展，氟彈性體在耐熱，耐介質，耐低溫和工藝等各個麵取得（dé）了飛速發展，並形成係列產品。

氟膠有優異的耐熱、耐（nài）臭（chòu）氧和各種液壓油料的性能。其在空（kōng）氣中的工作溫度為-40～250℃，在液壓油中的工作溫度為-40～180℃。由於氟膠的加工，粘接和低溫性能比通用橡膠差、價格也較昂貴，所以多用於通用橡膠不能勝任的高溫介質中，但不適用於某些（xiē）磷酸酯溶液。

4．三元乙丙（EPDM）是乙烯、丙（bǐng）烯及少量非共軛雙（shuāng）烯（xī）類（lèi）烯（xī）烴的三元共聚物。

1957年意大利實現乙烯（xī）、丙烯二元共聚物橡膠（二（èr）元乙丙膠）的工業化生產。1963年（nián）美國杜邦公司在二元（yuán）乙丙膠基礎上加入少量非共軛的（de）環狀二烯作第三單體，合（hé）成出（chū）分子鏈上（shàng）帶有雙鍵的低（dī）不飽和度三元乙丙。由（yóu）於分子主鏈仍（réng）是飽和（hé）的，三元乙丙保持了二元乙丙的優異性能，同時又實現了硫化的目的。

三元乙（yǐ）丙橡膠 具（jù）有優良的耐臭氧性能，在臭氧濃度為1*10-6環境中（zhōng）2430小時仍（réng）不龜裂；具有很好的耐腐蝕性：對（duì）醇、酸、強堿、氧化劑、洗滌劑、動（dòng）植物油、酮、和某些脂類（lèi）都具有很好的穩定性（但在石油基燃油，液壓油中膨脹嚴重，不能在接觸礦物油的環境中工作）；耐熱（rè）性能優良，可以在-60～120℃溫（wēn）度下長期使用；具有很好的（de）耐水性能和（hé）電絕緣能力（lì）。

三元乙丙橡膠本色為米黃色，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/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原（yuán）料（liào）製成的聚合物。

1937年德國Otto Bayer教（jiāo）授首先發現多異氰酸（suān）酯與多元醇化合物進行加聚反應可製得聚氨酯，並以（yǐ）此為基礎進入工業化應用。聚（jù）氨酯彈性體（tǐ）使用溫度範圍在-45℃—110℃，可在較寬的硬度範（fàn）圍具有較高的彈性（xìng）及強度、優異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震（zhèn）動性，特別是對於潤滑油和燃料油（yóu）均具有良好的抗溶脹性能，具有“耐磨橡（xiàng）膠”之稱。

聚氨酯（zhǐ）彈性體具有優異的（de）綜合性能，已廣泛用於冶（yě）金、石油、汽車、選（xuǎn）礦、水利、紡織、印刷、醫療、體育、糧食加工、建築（zhù）等工業部（bù）門.

6. 聚四氟乙烯(PTFE)

聚四氟乙烯（英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]）,被美譽（yù）為/俗稱“塑料王（wáng）”，中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”（teflon)、“特（tè）氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它（tā）是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定（dìng）性、耐（nài）腐蝕性(是當今世界（jiè）上耐腐蝕性能最（zuì）佳材料之一，除（chú）熔融金屬鈉和液氟外，能（néng）耐其它一切化學藥品，在王水中煮沸也不起變化，廣泛應用於各種需要抗酸堿和有機溶（róng）劑（jì）的（de）)、密封性、高（gāo）潤滑不粘性、電絕緣性和（hé）良好的抗老化耐力、耐（nài）溫優（yōu）異（能在+250℃至-180℃的（de）溫度下長期（qī）工作）。聚四氟乙烯它本身對（duì）人沒有毒性，但是在生產過程中使用的原（yuán）料之一（yī）全氟辛酸銨(PFOA)被（bèi）認為可能具有致癌（ái）作用。

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

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

優點：

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

耐低溫——具（jù）有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長（zhǎng）率。

耐腐蝕——對大多數化學藥品和（hé）溶劑，表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機（jī）溶劑。

耐（nài）氣候——有塑（sù）料中最佳的老化壽命。

高（gāo）潤滑——是固體材（cái）料中摩擦係（xì）數最低者。

缺點：彈性較（jiào）差。