鄭玲
(橡膠技術李秀權工作室)
一、引言
橡膠(jiāo)密封製品屬於機械基礎(chǔ)件,其(qí)產品在冶金礦(kuàng)山機械、農用(yòng)機械、工(gōng)程機械、汽車用機械、船舶用機械、電力機械、石油化工機(jī)械、航空(kōng)航天機械等領域中獲得了廣泛的應用,其主要代表產品(pǐn)主要(yào)包括汽車減(jiǎn)振器(qì)往複密封件、風力發電等超大直徑密封件,諸如此類產品直接(jiē)和主(zhǔ)機設備的安全運行往往有著(zhe)直(zhí)接的(de)關係(xì),而且能夠有效起著防泄漏、防(fáng)滲漏等密封(fēng)作用。而隨著目前我國對橡膠密封製品的技術要求越來越高,本文亦是結合筆者(zhě)的實踐工作經驗,對橡膠(jiāo)密封製品材料(liào)配合與加工技術相關的內容進(jìn)行了探討。
二、橡膠(jiāo)密封製品材(cái)料及其配合技術(shù)分析
1、NBR配合技術
NBR的耐油性能比(bǐ)較優異,其具有明顯的(de)加工和物理(lǐ)性(xìng)能(néng),而且耐熱性能較好,成本也較為低廉,在(zài)橡膠密封製品中獲得了廣泛的應用。軟NBR和硬(yìng)NBR是兩種NBR的主(zhǔ)要分類,由於(yú)基於環保問題(tí)的考慮(lǜ),硬NBR的應(yīng)用範圍逐漸減少(shǎo),而軟NBR的應用開始變得成為(wéi)了主流(liú)。其配合重點尤其在耐(nài)熱性的提高方(fāng)麵效果更為明顯,而(ér)且以硫化體的配(pèi)合為主(zhǔ)。在硫化體係上主要(yào)采(cǎi)用(yòng)硫黃硫化體係、低硫或無硫(liú)硫化體係(xì)、有機過氧化物硫化體係和鎘鎂硫化體(tǐ)係。為防止硫(liú)黃(huáng)噴出,可使用不溶性硫黃(huáng)、聚合硫黃,為防(fáng)止分(fèn)散不均,可使用預分散硫黃顆粒。氧化鋅有新型活性氧化鋅(xīn)、納米氧化鋅。
2、ACM配合技術
ACM的耐油性和耐熱(rè)性處於NBR與氟橡(xiàng)膠之間,其能夠在150攝氏度與180攝氏(shì)度範圍的熱油之中(zhōng)工作。其Z大的優勢表現(xiàn)在耐有極壓添加劑的油類,其尤(yóu)其適用在各種軸封、油封以及傳(chuán)動密封之中適用。通常(cháng)情況下,國外和國(guó)內的ACM應用效(xiào)果均比較明顯(xiǎn)。以國外發達國家為例,為改進ACM彈性(xìng)不足之缺點,國外開發了(le)乙烯(xī)-丙烯酸酯橡膠,其耐油和耐高低溫性能優(yōu)良,且(qiě)綜合性能好(hǎo)。在硫化體係(xì)上,國內主要以硫黃/皂(zào)(鈉皂或鉀皂)為主要硫化體係,其抗壓縮變形一(yī)般,且該硫化體係需二段硫化。為改進其性能不足,應逐漸采用TCY係硫體體係,該體係具有優良的抗壓縮變形,且不需二段硫化。TCY係硫化體係應配合相應(yīng)的(de)助硫化劑和酸吸收劑,可獲更佳的性(xìng)能,其中配合的BZ類促進劑由於硫化時產生亞硝胺,應換用替代物ZDEC或IZ。
3、矽橡(xiàng)膠配合技術
對(duì)於矽橡膠來說,其主要有(yǒu)甲基矽橡膠、苯(běn)醚撐矽橡膠、乙(yǐ)烯基矽橡膠(jiāo)、氟矽橡膠以及苯基矽橡膠,而其中(zhōng)乙烯基(jī)矽橡膠的應用範圍Z為(wéi)廣泛。不過通常情況下(xià),矽橡膠的強度往往較低,不能夠直接進行使用,需(xū)要配(pèi)合技術的應用來(lái)達到運用的目的。矽橡膠應用的補強填充劑為氣相法(fǎ)白炭黑,為防止混煉過程的結構化,應添加結(jié)構(gòu)控製劑,如二苯基矽二醇或羥基矽油,並應(yīng)對(duì)混煉膠進行熱處理。為解(jiě)決結構化問題,常采用表麵處理(lǐ)的4號氣相法白炭黑。如要進一步提高矽橡膠的強(qiáng)度(dù)則應再添加(jiā)乙烯基矽油或乙烯基矽氧烷化合物,以使補強(qiáng)效果更好(hǎo)。
4、氟橡膠配合技術
對於氟橡膠來說,耐油性以及耐高溫是兩種Z為主要的優勢所在,是目前密封製品材(cái)料中的Z好選擇,其中主要有23、26以及246三個主要大類的型號(hào),其並用能夠(gòu)取得更好的效果。另外(wài)還有一些特殊氟橡膠,如四氟丙(bǐng)橡膠、氟醚橡(xiàng)膠、磷氟橡膠等。為提高氟(fú)橡膠的抗壓縮永久變形,應使用雙酚AF為硫(liú)化劑,並配(pèi)合促進劑BPP。過氧化物及助交(jiāo)聯劑硫化氟橡膠日漸受到重(chóng)視,其具(jù)有較好的綜合性能(高強度和拉斷伸長率(lǜ)),現已有過氧化物硫化專用氟橡膠。Z近還(hái)出現了無需二段(duàn)硫化的氟橡膠,可大大提高氟橡膠密封製品的生產效率。吸酸劑主(zhǔ)要使用氧化鈣、氧化(huà)鎂、氫(qīng)氧化鈣和氫氧化鎂(měi),而鉛(qiān)吸酸劑應淘汰。
三、橡膠密封製品的加工技術
在(zài)上文中(zhōng)對橡(xiàng)膠密封製品的材料配合的詳(xiáng)細情(qíng)況進行了介紹,其是橡膠密封製(zhì)品獲取良好性能產品的重要基礎,而加工製造技術則是保(bǎo)證產品能夠獲得較高質量的重要保障。隻有通過材料配合以及(jí)加(jiā)工技術的密切配合才能(néng)有效實(shí)現產品的優(yōu)質化。
1、膠料製備
密(mì)封製品的橡膠塑煉由傳統開煉機機械塑煉發展為密煉機塑煉(liàn),混煉(liàn)膠製備(bèi)由傳統的開煉機製備發展(zhǎn)為密煉機製備,並配備自動(dòng)配料和混(hún)煉過程的自動控製(包括混煉後的膠料輸送、壓片、冷卻、裁斷和膠料集存),實現節能高效,減少對環境的汙染和製造高品質的混煉膠(jiāo)。為提高混煉效果和效率,密煉機的研(yán)究重點在轉子形狀及可變轉速上。如國外的4WH轉子(zǐ)、ST轉子、GK-E轉子的各種新型密煉機(可變速)適用於密封(fēng)製品膠料製備(bèi)。為(wéi)減少橡膠混煉過程的煙氣汙染,應采(cǎi)取迅速冷卻混煉膠(jiāo)料和膠片,並在開煉機和密煉(liàn)機等煙氣較多的崗位設置排風罩以加強通(tōng)風,避免操作工受煙氣傷害。粉(fěn)塵的問(wèn)題可采用濕法造粒炭黑、造粒的配合劑、炭黑(hēi)(散裝)/氣力輸送代替人工投料、低熔點塑料包裝小料投料、自動配料係統、袋濾除塵、液體隔離劑代替滑石粉等方(fāng)法,並(bìng)采(cǎi)取(qǔ)有效的通風措施解決。
2、半(bàn)成品製備
針對橡膠密封製(zhì)品的半成品製備,已經逐漸將傳統的手工方法(fǎ)轉變為半機械化或者機械化的(de)發展方向。比(bǐ)如,膠料(liào)經熱煉出片後,采用膠圈切割機、膠條切割機、圓刀裁條機、衝切機和裁圓(yuán)片(piàn)機等製備半成品(pǐn)。當然,Z為先進的即是采用預(yù)成型的機對(duì)各種半成品(pǐn)進行製備。在國內外(wài)能夠找到(dào)小不(bú)少成功的運用案例。
3、硫化成型
針對硫化成型來說,傳統一直采用(yòng)的是平板硫化機,隨著信息技術的發展,則開始轉向計算機自動控製方式,出(chū)現了(le)抽真空平板硫化機、注射硫化機等。而且也實現了一台計算機能夠(gòu)控製多台硫化機的目的,大型(xíng)製(zhì)品采用注壓法生產。其中的加熱方式也開始由傳統的蒸汽加熱和電加熱向著采用導熱油加油的方向發展(zhǎn)。
四、結束語
總之,橡膠密封製品的(de)應用前景非常廣(guǎng)闊,不過在實際的材料配合與加(jiā)工技術方麵,和國外發達國家還有著一定的(de)差距,這些都需要(yào)我們在未來要不斷地對工藝等進行改進,以(yǐ)滿足各領域對(duì)橡膠密封製品逐漸升高的技術性能要(yào)求,繼而促進我國經濟的飛速(sù)發(fā)展。
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