密封材料的性能与分类详解课件.ppt

1、1提纲:密封材料分类 橡胶材料介绍 塑料材料介绍2 橡胶材料 塑料材料 骨架材料一、密封材料的分类34橡胶材料的特性橡胶材料的特性高弹性高强度高耐磨性耐介质耐温范围广高致密性良好的加工性能5橡胶材料的种类 通用橡胶 天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)特种橡胶 丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(MVQ)、氟橡胶(FPM、FKM)、聚氨酯橡胶(PU)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氢化丁腈橡胶(HNBR)中性 乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)61、丁腈胶：NBRNBR 特点：耐油、耐热、耐磨性较好，但不适用于磷酸酯 系列液压油及含极性添加剂的齿轮油。适用温度：-50+120（视配方设计而定）。应用：广

2、泛用于制造Y型圈、防尘圈、O形圈等液 压、气动系统的密封。混炼胶 生胶 72、氟胶：FKMFKM 特点：耐热、耐酸碱及其它化学药品；耐油（包括 磷酸酯系列液压油），适用于所有润滑油、汽油、液压油、合成油。但价格较高。适用温度：-20+200。应用：广泛用于制造Y型圈、防尘圈、O形圈等耐高 温、化学药品、耐燃液压油的密封。混炼胶 生胶 83、三元乙丙橡胶：EPDMEPDM、生胶：白色或浅黄色，胶料韧 性较小，密度约 0.9g/cm3。、混炼胶：其密度约1.2g/cm3，胶与胶之间容易粘附在一块。9 .适用硫化温度：170+185 （视产品厚薄而定）。特点：耐热、耐寒、耐气候老化性好，对磷酸酯系的

3、不 燃性液压油、水、高压蒸气、化学药品等抗耐性好。应用：广泛用于耐热、耐蒸汽垫圈、膜片及刹车皮腕等10聚氨酯橡胶（聚酯型聚醚型聚氨酯橡胶（聚酯型聚醚型AU、EU）特点：特点：具有良好的耐油、耐磨性好、抗撕性、耐臭氧、耐老化性、耐辐射性。但耐热性差，80就分解、耐水性差也不耐酸碱。使用温度：使用温度：-40+80度。用途：用途：往复运动液压机械的各形皮碗密封圈（主要用于高压唇形和液压缸密封件）4、聚氨酯橡胶：PU11、生胶：透明、半透明或白色，胶料韧性小，密度约1.1g/cm3。、混炼胶：可根据要求调各种颜色的混炼胶，胶片之间容易粘附且易粘杂质，须用薄膜隔离。5、硅橡胶：S(Q)S(Q)12 适

4、用硫化温度：170+200 （视产品厚薄而定）特点：耐热、耐寒好，极好的压缩永久变形和介电 性能，但机械强度低。应用：耐高低温O型圈、防护绝缘等产品。136、织物增强丁腈橡胶：Q00-Q00-特点：由NBR与织物复合而成，强度高，耐磨性 好，使用寿命长，能承受高压和经常变化 的压力。耐油性比NBR略有下降，其它性 与NBR接近。适用温度：-30+100。14 应用：用于制造夹布密封件，适用于工程机械、冶金设备及高压系统的密封。形圈15橡胶制品生产工艺流程介绍橡胶制品生产工艺流程介绍 橡胶原料配 合 剂骨 架胶 粘 剂检验入库入库入库入库配制切胶加工处理塑炼涂敷配料预固化混炼停放热炼半成品制造修

5、整二段处理检验抽检包装入库抽检硫化停放16工厂常用织物增强丁腈胶类型：工厂常用织物增强丁腈胶类型：QXXXXQXXXXQXXXXQXXXX（夹布）黑色（夹布）黑色编号适用温度主要应用特 性Q004NQ004N-30+100。V形组合圈经纬强度比橡六夹布好，剥离强度较高，产品尺寸稳定。Q005NQ005NQ006NQ006N水泵密封圈上海V形圈经纬密度小，生产小产品外观好。经试验及生产验证产品使用寿命长。17橡胶材料的物理化学特性参数橡胶材料的物理化学特性参数拉伸强度定伸强度扯断伸长率(%)撕裂强度硬度拉伸永久变形压缩永久变形磨耗低温脆性试验热空气老化试验耐臭氧试验耐各种介质试验18拉伸强度：拉

6、伸强度：伸长率：伸长率：硬度：硬度：压缩永久变形：压缩永久变形：橡胶密封材料常用指标范围橡胶密封材料常用指标范围19、具有良好的弹性弹性和低的永久变形低的永久变形；、耐介质性耐介质性：要求小的体积、硬度变化；、静密封静密封：强调低的压缩永久变形；密封件对胶料的性能要求（六点）20 、动密封动密封：要求机械强度、耐磨性、耐撕裂；、耐温度性耐温度性：耐热老化，在低温下保持弹性；、其他特殊要求其他特殊要求：如耐真空，耐候性等。21硬度橡胶硬度表示硫化胶的抗压入性能；用邵尔A表示，一般在2090度之间。n O形圈硬度：7075度邵尔A 超过7.5MPa时，提高胶料硬度 超过10MPa时，动密封时必须加

7、挡圈22旋转轴唇形密封圈硬度：7075度邵尔A唇形密封圈硬度：气动：7580度邵尔A 液压：8090度邵尔A，压力高时采用夹布增强材料或在结构上加以改进。23表征密封件能够抵抗拉伸破坏的极限能力。物理机械性能 断裂拉伸强度和扯断伸长率24拉伸试样，其标记达到给定伸长时的拉伸应力该指标对高硬度的往复运动密封件尤其重要国外标准对密封件的定伸应力都有规定：Merkel密封材料的性能规定了伸长率为100%时的定伸应力，如B217 硬度为邵尔A90,100%定伸应力为13MPa。物理机械性能 定伸应力 25橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象。撕裂强度是在与试样主轴平行的

8、方向上，拉伸试样直致开裂时的最大力。往复运动用密封圈胶料标准HG/T2810规定丁腈胶撕裂强度不低于30kN/m；邵尔A88度的胶料撕裂强度不低于35kN/m。物理机械性能 撕裂强度26 物理机械性能压缩永久变形 反映橡胶的弹性的重要特征值。决定密封件的预紧力是否能长久保持。试验方法：一定温度和变形下,保持一定时间后的变形率 1）测试样高度h0，用夹具压缩到规定的高度h110 mm8 mm272）在规定温度下、规定介质中保持一定的时间 如丁腈橡胶 100 X70h 在热空气中 3）取出，松开夹具，停放4）测试样压缩后的恢复高度h25）计算：K=(h0-h2)/(h0-h1)*10028老化性能

9、（热空气老化）根据橡胶材料老化前后性能的变化来判定胶料的耐热性硬度变化 扯断强度变化 伸长率变化一般判断:：硬度变化10度，伸长率下降30%，则判断为不能在该温度下使用29 耐油性溶涨：试样浸入介质中，介质渗透到橡胶中，产生了分子间的相互扩散，使其体积增加。相似相溶原则：极性橡胶与极性介质相溶非极性的油类必须使用极性橡胶（丁腈胶等）油类中的添加剂对橡胶的耐油性有很大影响，有些甚至会跟橡胶反应，使橡胶变硬。30 耐介质(橡胶材料与各种介质的相容性附表)反映橡胶与介质的相容性。判定指标：硫化胶在试验介质中浸泡后的变化率（规定温度，规定时间）硬度变化 体积变化 重量变化试验介质：1#，2#，3#标准

10、油（规定润滑油的黏度 苯胺点 闪点）顾客提供介质31材材 料料温度温度()水水矿物油矿物油乳化液乳化液水乙二醇水乙二醇 磷酸酯类磷酸酯类 脂肪酸酯脂肪酸酯氟里昂氟里昂F134a刹车油刹车油丁晴橡胶丁晴橡胶(NBR)-35120AAAACACCC氟橡胶氟橡胶(FPM)-30200BABAAACCC硅橡胶硅橡胶(MVQ)-60200ACCAACCCC氢化丁晴橡胶氢化丁晴橡胶(HNBR)-30150AAAAAA丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶(ACM)-20175CACCCACCC氯丁橡胶氯丁橡胶(CR)-40130ACBACBAB乙丙橡胶乙丙橡胶(EPDM)-50150ACCAACCA丁苯橡胶丁苯橡胶(S

11、BR)-40120ACCACCCCA天然橡胶天然橡胶(NR)-5080ACCACCCA聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶(PU)-40110CACBCBCCC橡胶材料的相容性橡胶材料的相容性A：良好；B：可以使用；C：不推荐使用32其他性能脆性温度：在一定条件下，试样受冲击产生破坏的最高温度。即橡胶由高弹态向玻璃态转化的温度，反映橡胶的耐寒性。33其他性能摩擦磨损特性橡胶材料与金属表面相对运动，会产生摩擦磨损，使密封件失效。橡胶的耐磨性主要影响因素：拉伸强度 橡胶的弹性聚氨酯橡胶的强度高，耐磨性最好。丁腈橡胶的耐磨性也较好。3435常用塑料材料常用塑料材料聚氨酯(PU)：唇形密封尼龙(PA)：挡圈、导向材料

12、聚甲醛(POM)：导向材料酚醛树脂（PF):导向材料聚四氟乙烯(PTFE)：密封圈、挡圈、导向材料36 1、耐磨性好：聚氨酯制品具有优异的耐磨性 2、硬度范围宽：聚氨酯制品的硬度约为邵氏A10-D80，而普通的橡胶的硬度一般在邵氏A60-100。值得注意的是，聚氨酯弹性体的在这样的硬度范围内能有400-800%的伸长率。而天然橡胶的伸长率为550时最高硬度是邵氏A70。3、高强力和高伸长率。4、耐油性能优异：聚氨酯制品的耐油性能优于丁氰橡胶；耐老化性能优于天然橡胶和其他合成橡胶；1.1.聚氨酯聚氨酯:PU:PU37 聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），尼龙为韧

13、性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。2 2、尼龙：、尼龙：PAPA38简称为POM，俗称赛钢!聚甲醛是一种高结晶性的聚合物，具有较高的弹性模量，很高的硬度和刚度。可以在-40100长期使用。而且耐多次重复冲击，强度变化很少。强度受温度和温度变化影响很少。聚甲醛有着良好的

14、耐溶剂、耐油类、耐弱酸、弱碱等性能。聚甲醛有着很高的硬度和钢性，具有高度抗蠕变和应力松驰能力，优良的耐磨性，自润滑性，而疲劳性 3.3.聚甲醛：聚甲醛：POMPOM39 酚醛树脂性脆、刚性好，耐热性、尺寸稳定性、电性能均好，在无水润滑的条件下摩擦系数极低。用于制造模塑料、层压塑料、纤维增强塑料等。酚醛树脂耐酸、耐碱、耐热，用于制备涂料、黏合剂、耐酸胶泥和塑料等。4.4.酚醛树脂：酚醛树脂：PFPF402.结构3.属于塑料范畴，具有塑性。4.摩擦系数小0.10.2，是固体中最小的，有自润滑作用。5.高低温性能优异。使用温度范围 200260。6.优异的电学性能。具有绝缘，介电性。7.耐高腐蚀性介

15、质，在，在300下无溶解下无溶解的溶剂。8.有冷流性，不耐磨，承压小（与PTFE填充制品比）1.名称：名称：聚四氟乙烯聚四氟乙烯;氟塑料氟塑料-4;F4;PTFE;Polytetrafluoroethylene 5.聚四氟乙烯：聚四氟乙烯：PTFE411.PTFE的常用填充物 玻璃纤维、碳纤维、铜粉、石墨、石棉、二硫化钼、氧化铝、碳粉、陶瓷纤维、丙烯腈、碳化硅、二硫化硅、金属粉末及聚酰亚胺、聚苯酯等有机材料。2.PTFE填充的优点 1）耐负荷变形提高5倍。2）刚性提高4-5倍。3）热膨胀系数减小1/31/2。4）导热率提高2倍。5）硬度提高10%。6）抗压强度提高23倍。42铜粉二硫化钼PTF

16、E混合粉料43PTFE产品产品1）液压缸往复液压缸往复 密封件密封件442）V形圈V形圈组合密封453）垫片杂件杂件垫片46PTFE成型加工工艺纯料填充料过筛配料混料过筛生产流程压制整形停放烧结机加工入库检验打粉机筛粉机筛粉机平板压机高温烧结炉车床47 1）聚四氟乙烯+青铜：能提高聚四氟乙烯的机械性能，并具有很高的耐磨性、热传导性、抗挤压性和极高的耐压性，但不适合于酸性介质。2）聚四氟乙烯+玻璃纤维：对聚四氟乙烯的化学性能，电气性能影响很小，能提高机械性能和耐压、耐磨性能及尺寸稳定性，但不适应于碱性介质。483）聚四氟乙烯+碳纤维 能提高聚四氟乙烯的机械性能和耐压，耐磨性及热传导性能。特别适用于以水作为介质的场合。4）聚四氟乙烯+石墨 能提高聚四氟乙烯的机械性能、润滑减磨性能及热传导性能。非常适合于高速运动和使用蒸气的场合。5）聚四氟乙烯+二硫化钼 能同时提高聚四氟乙烯的硬度、润滑减磨性能、刚性和耐磨性，也可改善热传导性能。49性能检验性能检测 拉伸强度 伸长率 硬度密度压缩强度回弹性（即时恢复性）50产品名称及断面图1)GTP(格来圈）2）STR(斯特封）3）GRR 51骨架材料骨架材料纤维夹织物纤维夹织物金属金属主要用来增强密封件的强度、提高密封件的抗压能主要用来增强密封件的强度、提高密封件的抗压能力或方便密封件的安装定位力或方便密封件的安装定位