密封材料和弹性体:概述

弹性体作为密封材料构成了用于特定密封和密封技术应用的各种材料。弹性体是尺寸稳定且可弹性变形的塑料。一个典型的例子是橡皮筋。它们在尺寸上稳定,但具有弹性和具有熵效应(熵弹性)的拉应力。与热固性塑料类似,弹性体通过单个分子链(大分子)之间的共价键相互连接。当缠结的聚合物链通过拉伸或解开来响应拉应力时,就会出现这种橡胶弹性。另请参阅我们的密封件和垫圈材料 。

海豹是我们生活中不可或缺的一部分。没有它们,就没有自来水,没有发电厂,也没有汽车。鉴于密封件的多种可能应用,密封件的材料有很多种,每种材料都有许多优点和一些缺点。因此,在 Kofler - Dichtungen,我们还提供特殊密封件和定制密封件和垫圈。作为密封件制造商 ,您将在本节中找到最重要的密封材料、它们的优缺点及其 应用的概述。

Dichtungen und Materialien in der Dichtungstechnik
工作材料 - 不同的密封材料有哪些优点?
密封件及其不同材料或密封材料的可能应用领域和要求范围有很多:

用于运输水性货物、油或气体的扁平垫圈和密封件 ;例如,由硅胶制成的型材密封件必须每天在门框中弹性承受许多变形, 液压缸系统中的动态密封件 (例如活塞密封件 、 杆密封件 )必须承受高压、高温和各种液压介质。(另请阅读 - 什么是液压密封?

这就是为什么使用许多不同的材料作为密封材料的原因。因此, 材料几乎可以有利地用于每个应用领域,而缺点并不显着。

弹性体 - 最重要的密封材料一览
今天,有许多材料(维基百科 - 弹性体、弹性体)可以用作密封材料。由于采用了现代制造工艺,甚至可以在材料类别内对其特性进行微调。

密封件和垫片的主要弹性体材料有:

丁腈橡胶
氟橡胶® (FPM /FKM)
三元乙丙橡胶
硅胶:MVQ/VMQ(甲基乙烯基硅橡胶)
FFKM(卡雷兹)
这些热塑性弹性体也经常使用:

HPU:耐水解聚氨酯
HPU 固体:适用于特殊应用的更硬的 HPU
HPU MOS2:HPU 和硫化钼的化合物
“热塑性塑料”意味着这些材料可以在高温下软化和重塑(例如压制)。例如,弹性体也被用作酒瓶中天然软木塞的替代品。

以下热塑性塑料也非常适合密封技术 :

POM:聚甲醛
PTFE:聚四氟乙烯(特氟龙)
PEEK:聚醚醚酮

现在我们将向您展示这些材料的优缺点以及它们的用途。
丁腈橡胶垫片和密封件 - 丙烯腈丁二烯橡胶
NBR 代表丁腈橡胶。它是通过丙烯腈和丁二烯之间的化学反应合成的,然后进行热硫化或化学硫化。
丁腈橡胶密封件和垫圈表现出卓越的机械阻力。根据丁腈的含量,丁腈橡胶与低芳烃、油和脂肪具有良好或非常好的相容性。这使其成为与油接触的燃油管路和密封件的理想选择,例如液压密封件 、径向轴密封件和 Simmerring 密封件 。
丁腈橡胶对热酸和热碱具有中等稳定性。

氟橡胶®密封件,FKM,FPM
不幸的是,由于名称发生了变化,氟弹性体经常存在不确定性。FKM 是根据美国标准 ASTM 对氟弹性体的名称。DIN/ISO 中使用缩写 FPM。Viton® 是杜邦公司氟弹性体的商品名。通常,FKM 由碳氟化合物制成,随后进行交联(类似于硫化)。
FKM 对腐蚀性化学品、矿物油、汽油、柴油、酒精具有很强的抵抗力,并能承受高温。FKM 的密度明显高于其他弹性体材料。

三元乙丙橡胶密封件和垫片 - 乙丙二烯橡胶
缩写 EPDM 代表乙丙二烯单体橡胶。一般来说,天然橡胶和合成橡胶是有区别的。三元乙丙橡胶是一种合成橡胶,即人造橡胶。这种橡胶技术是通过三种组分的化学反应,随后进行硫化生产的。生产过程中使用碳、碳酸钙或颜料等添加剂,以确保材料性能和颜色的微调。
由于其化学性质,三元乙丙橡胶对极性物质(如水)或醇类(如乙二醇、酸、碱、热、紫外线辐射)非常稳定,并在高达 -40°C (-40°F) 的温度下保持柔软和弹性。三元乙丙橡胶与矿物油、汽油、柴油、煤油和含卤溶剂等非极性物质相容性差。

硅胶密封件:WMD/VMQ
硅橡胶,俗称“硅胶”,是通过特定硅油的交联反应制成的,这一过程与硫化非常相似。根据组件数量和应用温度分类有多种制造方法。
最 的技术涉及室温下的单组分交联,通常用于标准家用有机硅密封胶。对于密封技术,特别是对于 O 形圈等应用,高性能材料通常使用更复杂的工艺在高温下使用多个组件来生产。
硅胶密封件特别适用于需要在低温或高温(低于 -50°C 至 200°C 或 -58°F 至 392°F)下的性能,包括优异的电绝缘性能、耐臭氧性和抗紫外线辐射性。此外,有机硅作为一种材料在生理上是安全的,使其适用于医疗应用和食品加工。
然而,有机硅与酸、碱、油和燃料不相容。它也不适用于机械应力

FFKM 密封件和垫片 – 全氟弹性体
FFKM 密封件和垫圈由全氟弹性体组成,其氟含量甚至高于 FKM。它由至少三种原材料制成:四氟乙烯(PTFE(特氟龙)生产的原料)、全氟醚(提高弹性)和允许最终硫化的可交联组分。因此,FFKM 就像弹性聚四氟乙烯。

FFKM 是一种 的高性能材料,可以在极端条件下充分发挥其优势。它可以承受腐蚀性化学品和氧等离子体,适合在 300°C (572°F) 以上连续使用。FFKM 生产密封件和垫圈的成本很高,因此这种材料仅用于高科技系统,或者密封缺陷会带来非常高的成本和损坏。

PTFE:聚四氟乙烯、特氟龙
聚四氟乙烯,广为人知的“聚四氟乙烯”,是一种用途极其广泛的材料。其独特的化学成分使其成为一种独特的塑料类型。
特氟龙特别用于需要高自润滑性和耐化学性的情况。它缺乏任何粘合性能,并且具有非常低的摩擦值。另一个显着的特点是静态和动态摩擦力相等,使其能够开始移动或停止而不会猛拉。
其耐化学性几乎涵盖所有化学品,包括液压油、酸、碱和热水,并且不易燃。PTFE 因其惰性而在食品工业中尤为普遍,确保它不会转移到加工品上。
然而,聚四氟乙烯对侧向力和压缩等机械应力相对敏感。