Введение в уплотнительные материалы

Широко используемые уплотнительные конструкционные пластики

1. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) и его наполняющая модификация

Температура плавления ПТФЭ составляет 327 °C, плотность — 2,18–2,3 г/см3, твердость по Шору — D50–65, материал обладает превосходной химической стабильностью и самосмазываемостью. Обладает превосходными комплексными свойствами, такими как: стойкость к высоким и низким температурам, коррозионная стойкость, стойкость к старению, отсутствие адгезии, высокая изоляция, высокая смазывающая способность, нетоксичность. Однако ПТФЭ имеет плохое сопротивление ползучести, низкую износостойкость и большой коэффициент расширения изделий, поэтому обычно приходится устранять эти недостатки путем наполнения и модификации. Обычно используемыми наполнителями являются медный порошок, углеродное волокно, стекловолокно, графит, дисульфид молибдена, полифенилэстер, полиэфирэфиркетон и т. д. В зависимости от различных условий работы и использования можно заполнять одно или несколько веществ.

1. Изделия из чистого ПТФЭ

Чистый ПТФЭ можно использовать для изготовления уплотнений, таких как стопорные кольца и прокладки. Обладает характеристиками высокой термостойкости, коррозионной стойкости и самосмазывания. Однако под нагрузкой он склонен к ползучести и может привести к утечке. Обычно его используют в пищевой, фармацевтической и химической промышленности.

2. Изделия из модифицированного медного порошка с наполнителем из ПТФЭ

Медный порошок является наиболее часто используемым наполнителем для ПТФЭ. Уплотнения из ПТФЭ, модифицированные путем наполнения медным порошком, обладают значительными улучшениями в сопротивлении сжатию, износостойкости, теплопроводности и сопротивлении ползучести. В зависимости от различных требований к производительности можно выбрать различный состав медного порошка, размер частиц и соотношение заполнения, чтобы его производительность соответствовала фактическим потребностям. Этот продукт обычно используется для изготовления износостойких направляющих колец, износостойких ремней, масляных/цилиндровых уплотнений и т. д. Медный порошок может подвергаться коррозии в сильнокислой среде, поэтому его не рекомендуется использовать в условиях сильной кислоты.

3. Изделия из модифицированного углеродного волокна с наполнителем из ПТФЭ

Модифицированные политетрафторэтиленовые уплотнения, наполненные углеродными волокнами, обладают значительными улучшениями в сопротивлении сжатию, износостойкости, сопротивлении ползучести и прочности на растяжение, а также повышают твердость изделий, что делает их пригодными для использования в качестве вращающихся уплотнений. Он используется в производстве уплотнений пружинных аккумуляторов энергии, маслосъемных колец автомобильных коробок передач и т. д. Углеродное волокно может окисляться и разлагаться в сильнокислой среде, поэтому его не рекомендуется использовать в сильнокислых условиях.

4. Изделия из модифицированного стекловолокна с наполнителем из ПТФЭ

Модифицированные ПТФЭ-уплотнения, наполненные стекловолокном, обладают значительными улучшениями в сопротивлении сжатию, износостойкости, сопротивлении ползучести и прочности на растяжение, а также повышают твердость изделий, подходят для вращающихся уплотнений, обычно используются для изготовления прокладок, уплотнений пружинных накопителей энергии, маслосъемных колец автомобильных коробок передач и т. д. Стекловолокно может разлагаться в щелочной среде, поэтому его не рекомендуется использовать в щелочных или водосодержащих средах. Печать Фошань Дамансон

д5. Изделия из графита, наполненного ПТФЭ, или модифицированного дисульфидом молибдена

Основной целью модификации наполнителя графитом или дисульфидом молибдена является повышение сопротивления сжатию, износостойкости и сопротивления ползучести уплотнений из ПТФЭ при сохранении в значительной степени низкого коэффициента трения и самосмазывания ПТФЭ. Функции. Обычно его заполняют в сочетании с другими наполнителями или можно использовать отдельно. В основном он используется для изготовления уплотнений пробок пружинных аккумуляторов энергии, уплотнений цилиндров, самосмазывающихся втулок валов и т. д. Подходит для условий работы, требующих низкого коэффициента трения или где неудобно добавлять смазку.

6. Продукты, модифицированные полифенилэфиром или полиэфирэфиркетоном, наполненным политетрафторэтиленом

Уплотнения из ПТФЭ, модифицированные наполненным полифенилэстером или полиэфирэфиркетоном, обладают значительно улучшенными показателями сопротивления сжатию, износостойкости, сопротивления ползучести и стойкости к высоким температурам, особенно в условиях высоких температур. Значительно улучшены прочность и твёрдость. Подходит для статических уплотнений, динамических уплотнений и самосмазывающихся поршневых колец компрессоров для длительной эксплуатации в условиях высоких температур.

2. Полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ)

Температура плавления полихлортрифторэтилена составляет 210～230°C, плотность — 2,1～2,18 г/см3, твердость по Шору — D75～D90. Полихлортрифторэтилен обладает превосходной жесткостью и коррозионной стойкостью, а его механические свойства при комнатной температуре лучше, чем у политетрафторэтилена. Обладает высокой прочностью на сжатие и малой ползучестью. В условиях низких температур скорость восстановления при сжатии велика, и наблюдается хорошая сила упругого восстановления. Он сохраняет определенную эластичность при температуре -265°C. Это один из известных полимерных материалов с превосходными комплексными характеристиками при сверхнизких температурах. Полихлортрифторэтилен — кристаллический полимер, поэтому его механические свойства сильно зависят от температуры, а также существуют определенные различия, обусловленные степенью кристалличности и молекулярной массой. Его прочность на разрыв и твердость будут зависеть от хода кристаллизации. увеличится, но удлинение уменьшится. Марки с большой молекулярной массой обычно формуются методом литья и не могут быть получены методом экструзии из-за плохой текучести расплава. Полихлортрифторэтилен является идеальным уплотнительным материалом в условиях низких температур и высокого давления и может использоваться в течение длительного времени в диапазоне температур от -200 до 125°C. Уплотнения из полихлортрифторэтилена имеют особое применение в высокотехнологичных областях и рекомендуются для использования в трубочных насосах, клапанах и соединениях в условиях сверхнизких температур, например, в среде жидкого кислорода, жидкого азота и сжиженного природного газа.

3. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

Температура плавления высокомолекулярного полиэтилена составляет 130～136°C, плотность — 0,94 г/см3, а твердость по Шору — D40～D60. Он сочетает в себе превосходные свойства почти всех пластиковых материалов: ударопрочность, износостойкость, стойкость к химической коррозии, низкий коэффициент трения, хорошие самосмазывающиеся свойства, а также обладает превосходными механическими свойствами в условиях сверхнизких температур (-70°C — очень хороший показатель). Высокая ударопрочность, сохраняет прочность и ударную вязкость при -196 °C, практически не впитывает воду и не набухает, имеет лучшую износостойкость и сопротивление ползучести, чем материалы на основе ПТФЭ, а также доказана износостойкость в ходе испытания на истирание раствором. Сопротивление может достигать 6,6 раз выше, чем у обычной углеродистой стали. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой менее 5 миллионов может быть экструдирован после технической обработки, а формован только при молекулярной массе более 5 миллионов. Диапазон температур длительного использования уплотнений из СВМПЭ составляет от -180°C до 70°C. Рекомендуется для условий с высокими требованиями к скольжению или плохой смазкой, высокими требованиями к износостойкости или для условий с содержанием воды и склонностью к сухому трению. Его также широко используют для герметизации в условиях сверхнизких температур. Его недостатками являются недостаточная прочность на разрыв, плохая стойкость к высоким температурам, низкая твердость и низкая теплопроводность. Печать Фошань Дамансон

4. Полиэфирэфиркетон (ПЭЭК)

Температура плавления полиэфирэфиркетона составляет 334°C, плотность — 1,265～1,32 г/см3, твердость по Шору — D82～D90, а предел прочности на разрыв — более 92 МПа. Полиэфирэфиркетон — специальный полимерный материал, обладающий высокой механической прочностью, устойчивостью к высоким температурам, ударопрочностью, огнестойкостью, устойчивостью к кислотам и щелочам, стойкостью к гидролизу, износостойкостью, усталостной прочностью, радиационной стойкостью и хорошими электроизоляционными свойствами. Полиэфирэфиркетоновая смола обладает хорошими высокотемпературными характеристиками и высокой температурой плавления. Температура непрерывного использования может достигать 260°C, а температура изгиба при нагревании после добавления стекловолокна или углеродного волокна составляет до 316°C. Полиэфирэфиркетоновая смола обладает хорошей прочностью и жесткостью, а также превосходной усталостной прочностью при знакопеременных нагрузках, сравнимой с легированными материалами. Благодаря своей превосходной стойкости к высоким температурам, самосмазке, износостойкости и усталостной прочности он стал одним из самых популярных на сегодняшний день высокопроизводительных конструкционных пластиков. В основном он используется в аэрокосмической, автомобильной промышленности, производстве электротехнического, электронного и медицинского оборудования, а также в других областях. Благодаря своим хорошим механическим свойствам, высокой термостойкости, износостойкости и стойкости к высокому давлению полиэфирэфиркетон часто используется для изготовления пластин клапанов компрессоров, поршневых колец, высокотемпературных уплотнений, подшипников скольжения и т. д.

Обычно используемая уплотнительная резина

1. Нитрильный каучук (NBR)

Нитрильный каучук — синтетический каучук, получаемый методом низкотемпературной эмульсионной полимеризации бутадиена и акрилонитрила. Обладает превосходной маслостойкостью, высокой износостойкостью, водостойкостью, воздухонепроницаемостью и прекрасными связующими свойствами. Диапазон рабочих температур нитрильного каучука составляет от -30°C до 100°C, а при температуре 120°C срок службы сокращается. Широко применяется при производстве различных маслостойких резиновых изделий, уплотнительных колец, прокладок, кожухов, кабельных резиновых материалов и т. д. Он также является незаменимым эластичным материалом в автомобильной, авиационной, нефтяной и других отраслях промышленности. Недостатками нитрильного каучука являются плохая устойчивость к низким температурам, плохая озоностойкость, плохие изоляционные свойства и несколько меньшая эластичность.

2. Фторкаучук (FKM/FPM)

Фторкаучук — синтетический каучук, содержащий атомы фтора. Он обладает характеристиками стойкости к высоким температурам, маслостойкости, средней стойкости и стойкости к различным химикатам. В то же время он обладает высокой степенью химической стабильности. Диапазон рабочих температур составляет от -20°C до 200°C, а при использовании для динамического уплотнения диапазон стойкости к низким температурам составляет от -20°C до -15°C. В основном используется для изготовления сальников, уплотнительных колец, прокладок, фторкаучуковых полос, фторкаучуковых пластин, уплотнительных колец и т. д. Недостатком фторкаучука является его плохая устойчивость к низким температурам и высокая плотность.

Три, этиленпропилендиеновый каучук (EPDM)

Каучук EPDM представляет собой терполимер этилена, пропилена и несопряженных диенов. Его основная полимерная цепь полностью насыщена, эта особенность делает резину EPDM устойчивой к теплу, свету, кислороду, особенно озону, поэтому она имеет очень хорошую стойкость к старению, хорошую стойкость к атмосферным воздействиям, отличные электроизоляционные свойства и стойкость к химическому воздействию. Она обладает характеристиками хорошей химической коррозии и хорошей ударной эластичности. В основном он используется в областях, где требуется устойчивость к старению, водостойкость, коррозионная стойкость, электроизоляция, а также в других областях для изготовления термостойких конвейерных лент, кабелей, антикоррозионных покрытий, уплотнительных прокладок, уплотнительных полос для дверей и окон, модификации пластика и т. д.