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橡膠密封件

眾所周知，熱塑彈性體（thermoplastic elastomer）也叫熱塑性橡膠（TPR）。這種材料是一種兼具橡膠和熱塑料塑料的特性。在常溫下具有硫化橡膠的高彈性性質，而在一定的高溫下，又可以像熱塑性樹脂一樣，進行塑化成型的高分材料。它這“”特色，給高分子天地注入了新生力量，也有人說是繼天然橡膠，合成橡膠之后的所謂“第三代橡膠”。是介于橡膠與樹脂之間的新型高分子材料，它不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到改性。它的家族很大，統稱TPE或TPR。熱塑彈性體聚合物鏈的結構特點是由化學組成不同的樹脂段（硬段）和橡膠段（軟段）構成。硬段的鏈段間作用力可以形成物理交聯，而軟段則是具有較大自由旋轉能力的高彈性鏈段；而軟硬段又以適當的次序排列并以適當的方式聯接起來。特別要說明，這硬段的物理聯是可逆的，即在一定溫度下，會失去約束大分份的能力，這時會呈現塑性。而當其降至常溫時，這些的聯又恢復，而出現像硫化橡膠交聯點作用。這種特性使得TPE具有橡膠和塑料雙重性能，可以不用耗能大和復雜的硫化工藝，通過傳統的塑料加工設備，就可以生產出產品，它還可耐使塑料得到改性。

密封材料的發展 隨著科學技術的發展，密封結構的工作條件更加苛刻。由于被密封的流體的溫度，壓力及腐蝕性大幅度提高，傳統的密封材料如毛氈、麻絲、石棉絲、油灰等已不能滿足使用要求，其逐漸被橡膠及其它合成材料所代替。橡膠等合成材料一般為高分子聚合物，在大分子鏈上帶有不同特征的官能團（如：氯、氟、基、乙烯基、異酸基、羥基、羧基、烷氧基等）成為活聯點。在催化劑、硫化劑、或高溫、高能射線作用下，大分子由線性結構、支化結構轉變成空間網狀結構，這個過程稱為硫化。硫化后的橡膠或其他合成材料，大分子失去原有的流動性，稱為具有高彈變形的彈性體。常用的橡膠及合成材料有：天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁膠、丁橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、酯橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

橡膠是有機高分子化合物，它有以下的特點

一、 特點

(1)較高的體積彈性和較低的形狀彈性，稍加外力就可以改變形狀，而體積卻不易改變，這種性質是其它材料少有的；

(2)有一定的機械強度和耐磨性；

(3)優良的不透水和不透氣性 ；

(4)一定的化學穩定性和耐氣候性

(5)未經硫化的生膠還能與某些樹脂摻舍而形成改變性能的膠料

(6) 與其它材料 ( 如金屬、塑料、石棉，軟木及各種纖維等)組合成兼有兩種材料特點的復合材料。

常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。

　　這些橡膠的特性各不相同，應用也不同。選擇材料要從多方面考慮，比如使用溫度、材料是否耐受介質、材料的硬度、壓縮變形和耐磨性等各種因素。

　　選材錯誤常常是因為設計人員對各種材料的性能不熟悉。一個經驗豐富的橡膠密封件供應商能一開始就指出選材的問題。

　　我們有個國內客戶不喜歡正在使用的O圈，因為這個O圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品，發現樣品表面有龜裂，紋路很像臭氧老化。我們又詢問了O圈的使用環境，發現周圍有很多機械設備和電動馬達。這下就有了：電動馬達的火花能產生臭氧，造成了局部小環境臭氧濃度較高;而客戶所選材料為，不耐受臭氧。為了驗證結論，我們在實驗室臭氧老化箱中做了測試，結果客戶提供的新O圈表面也出現了類似的裂紋。由於該密封件只與空氣長期接觸，沒有礦物油等其他物質，我們終推薦了三元乙丙橡膠來代替客戶的現有產品。

　　有時使用環境比較復雜，或者是一個全新的設計，選擇材料就不是件非常容易的事了。除了仔細甄別各種影響因素外，還需要進行功能測試。