一、O型圈生产时各种橡胶的硫化温度选择

橡胶是有机高分子材料,高温易引起橡胶分子链的裂解破坏,甚至发生交联键的断裂、硫化返原现象,导致硫化胶的强伸想能下降,其中天然橡胶和氯丁橡胶 为显著。综合考虑橡胶的耐热性和硫化返原现象,各种橡胶的适宜硫化温度一般为:天然橡胶 宜在143℃以下, 不能超过160℃,否则硫化返原现象会十分严重;顺丁橡胶、异戊橡胶和氯丁橡胶 好在151℃以下, 不超过170℃;丁苯橡胶、丁晴橡胶可采用150℃以下, 不能超过190℃;丁基橡胶和三元乙丙橡胶可采用160℃-180℃, 不能超过200℃;硅橡胶和氟橡胶可采用150℃-170℃进行一次硫化和200℃-220℃高温长时间二次流化。近年来,随着通用橡胶新型硫化体系的研究,可以使通用橡胶在更高的温度(170℃-180℃或以上)下快速硫化,而不产生硫化返原现象,具体各种橡胶硫化 适宜的温度见下表

各种橡胶 适宜的硫化温度范围

二、O型圈硫化条件如何确定

1、  通过O型圈的各种胶料的性能试验,结合本企业的设备和工艺条件,确定产品的硫化温度

2、  按确定的硫化温度,通过硫化仪或其他实验方法确定正硫化时间、硫化平坦时间范围和硫化温度系数。如果是薄壁制品,通过以上步骤即可确定出正硫化时间

3、  如果O型圈厚度超过6mm,则还需要确定升温阶段的硫化条件,因为橡胶是不良导热体,表层与内层温差随着厚度增加而增大。形成温度滞后,这个滞后时间取决于导热速率,大约厚度增加1mm,滞后时间需增加1-1.5min.

4、  根据O型圈各层胶料的平坦区间范围,通过硫化效应的计算和实际测温,来核对各层的硫化效应值是否位于平坦区间范围内。注意O型圈 难受热部位的硫化时间,应大于胶料的 小硫化平坦时间。

三、如何设计耐热橡胶O型圈的配方

耐热橡胶是指在高温条件下长时间使用后,仍能保持原有力学性能和使用价值的硫化橡胶。耐热橡胶常用橡胶热老化前后性能变化量(如硬度)、性能变化率(如拉伸强度、伸长率)、性能保持率、性能积保持率(老化系数)表示其力学性能的变化情况

从配方设计方面,可通过以下方法提高胶料的耐热性能:一是选择耐热和耐热仰赖化性能好的橡胶;二是选择合适的硫化体系;三是发展优良的稳定剂

耐热橡胶O型圈的配方设计主要取决于选择耐热性能好的生胶品种。在进行耐热橡胶O型圈的配方设计时,应根据橡胶的使用温度和性能要求(耐介质、力学性能要求等)选择生胶品种,尽可能提高橡胶本身的耐热性和耐温性。一般情况下,具有较高的粘流温度、较高的热分解稳定性和良好的热化学稳定性的橡胶,耐热性能较好。

实际应用中,一般耐热性能的生胶选择丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶;特殊耐热性能的生胶选择丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶;耐200℃-300℃选择硅橡胶、氟橡胶;耐300℃以上选用甲基乙烯基硅橡胶、氟醚橡胶等。

耐热橡胶的配方设计还要选择产生键能高、化学稳定的硫化体系。交联键的键能越大,硫化胶的耐热性越好。天然橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶等采用有效硫化体系或半硫化体系,硫化胶耐热性高于硫黄硫化体系硫化胶。

四、如何设计耐腐蚀性橡胶O型密封圈的配方

橡胶的耐腐蚀是指其能抵抗酸、碱、盐等腐蚀性介质破坏的能力。要使橡胶O型圈耐腐蚀,首先应使其耐水。

耐腐蚀橡胶O型圈的配方设计,主要采用以下几种方法:

1、  针对不同的使用条件,选择合适的橡胶品种

2、  降低化学介质向橡胶的扩散速率,可以设法在橡胶表面形成一个防渗透层,以阻止或降低化学腐蚀介质的扩散速率

3、  在橡胶中加入能够与化学介质反应的添加剂,抑制化学反应速率

4、  对橡胶进行化学改性,改变橡胶的分子结构

生产橡胶O型圈材料的耐腐蚀性能主要取决于橡胶分子结构的饱和性、取代基团的性质。耐腐蚀橡胶O型圈的基体材料应具有较高的饱和度;橡胶分子间作用力强,分子空间排列紧密,也会提高胶料的耐化学腐蚀性,如氟橡胶的耐腐蚀性较好;橡胶的硫化体系影响橡胶的耐腐蚀性能