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O型圈的选择

选择 O 型圈时,材料和尺寸的正确组合非常重要。请使用产品信息页面了解材料、尺寸类型、性能和标准值等详细信息。在此,我们将发布与 O 型圈选择相关的补充材料,例如材料和尺寸框架(原材料种类和标准)、质量等级以及橡胶材料的物理性能和特性。

O 型圈耐油性

O 型圈的耐油性由 O 型圈材料(硫化橡胶)的主要原料生橡胶(聚合物)的极性和主链的键合能决定。生橡胶的耐油性较差,容易被油溶解,但当用作 O 型圈时,即交联成为O型圈材料(硫化橡胶)后,会发生分子链和交联。油脂形成的三维网络结构阻止它们溶解,并且发生一种称为溶胀的现象,其中油脂被吸收到分子链结构中。在这种现象中,O 形圈的体积增大并出现凸起,导致强度极度损失。因此,O 型圈在凹槽中被压缩,不但密封功能变差,而且体积增大还可能导致 O 型圈从凹槽中突出,造成损坏。

O 型圈不仅在被密封对象为油时与油接触,而且在安装时涂抹润滑脂等辅助情况下也会与油接触,因此 O 型圈的耐油性是最重要的性能特性之一。在此背景下,材料的开发领先于其他性能特征,如今它已成为许多O型圈材料所具备的共同性能。

* 关于各种 O 型圈材料对包括油在内的各种流体(液体/气体)的耐受性,在 O 型圈耐化学性(接触流体和材料的相容性)下提供了评估列表。

耐油因素

决定 O 型圈耐油性的最大因素是生胶的极性。极性是指分子或化学键中电荷的不均匀性,物质和溶剂之间的极性差异是考虑溶解时的重要指标。物质具有在附近范围内容易被极性较高的溶剂溶解的性质。例如,如果油的极性比生橡胶的极性高,则可以说更容易溶解。生胶的极性是由石油类合成橡胶中添加到侧链上的极性基团产生的,以及非石油类橡胶中由主要分子结构产生的,对 O 型圈的耐油性有重大影响。

一般来说,可以说生胶的极性越高,其耐油性越强,但实际上,极性以外的因素也会影响耐油性。即使生胶的极性较低,如果含有吸电子取代基或FKM等元素,主链的键合能就会增加,就会表现出很强的耐油性。另外,如果生橡胶的分子结构与油的分子结构相同(氟键和氟油等),则无论极性如何,它们都易于相互吸引并且很容易溶解。这样,极性有助于确定耐油性和兼容性,但在选择 O 型圈材料时,还必须考虑其他因素。

耐油性(橡胶和油类)

橡胶类型

大多数生橡胶( O 型圈材料的主要原材料)是由石油产品石脑油制成的。

橡胶 原料系统 耐油性 典型 O 型圈材料
NBR(中高) 石油 由于丙烯腈中含有极性腈基(-CN),因此其性能优异。 NBR-70-1(1A)、NBR-90(1B)等
NBR(高) 石油 它极其优越,因为它比普通 NBR 具有更高比例的丙烯腈。 NBR-70-2(2A)等
FKM(二元系统) 虽然它不具有极性基团,但氟键(C-F)由于F元素具有吸电子性,因此具有很高的键能,使其非常好。 FKM-70(4D)、FKM-90等
FKM(三元系统) 它甚至比普通 FKM 更好,因为它具有更高比例的氟键 (C-F)。 Fluoro Power-3F
FVMQ 氟化硅 虽然不具有极性基团,但F元素具有吸电子性,因此结合能很高,非常好。 Fluoro Power-FQ
HNBR 石油 由于具有极性基团腈基(-CN),因此其性能优异。 HNBR-70等
CR 石油 由于极性基团氯基团(-Cl),它是优异的。 CR-70等
ACM 石油 其优异之处在于其侧链上具有醚基、酯基等极性基团。 ACM-70等
U 石油 其优异之处在于,在氨基甲酸酯结构(-NHCOO-)上添加了具有醚基、酯基、羟基等极性基团的分子。 U-70(聚氨酯70)等
EPDM 石油 它的劣势在于它仅由烃键(C-H)组成,不具有极性基团。 EPDM-70等
VMQ 它基本上由(Si-O)组成,由于不具有极性基团而较差。 VMQ-70(4C)、VMQ-50(半透明SI)等
IIR 石油 它的劣势在于它仅由烃键(C-H)组成,不具有极性基团。 IIR-70等
SBR 石油 它的劣势在于它仅由烃键(C-H)组成,不具有极性基团。 SBR-70等
FFKM 由于整个分子链都是由氟键(C-F)组成,因此其极其优越。 Fluoro Power-FF等

油的类型

以下类型的典型油经常与 O 型圈接触。

油的类型 极性 典型案例
矿物油 非极性 发动机油、齿轮油、透平油、锂基脂
燃油 低极性 汽油、柴油、重油、煤油
磷酸酯油 极性 阻燃液压油、刹车油
乙二醇油 低极性 阻燃水基液压油、水基切削油
硅油 非极性 硅脂、硅抛光油
氟油 非极性 氟润滑脂、活性氟油

按类型划分的耐油性

橡胶的耐油性按油种分类如下。

矿物油 燃油 磷酸酯油 乙二醇油 硅油 氟油
NBR(中高) ×
NBR(高) ×
FKM(2元系)
FKM(3元系)
FVMQ
HNBR ×
CR ×
ACM × × ×
U ×
EPDM × ×
VMQ × ×
IIR × ×
SBR × ×
FFKM

最近,根据其用途开发了各种类型的油,并且在特殊油中添加了与油不同的化学物质。典型的例子是添加到合成油中的酯溶剂和添加到生物燃料中的醇类(例如乙醇和甲醇),这可能会导致 O 型圈膨胀或分解。选择O 型圈时,我们建议您仔细检查油中所含的其他成分,如有必要,在使用前进行浸泡测试