O形橡膠密封圈制造技術

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 一、總論

    O形橡膠密封圈是橫截面積為圓形的橡膠制品。其應用遍及化工、機械、煤炭、石油、冶金、交通運輸、家用電器等領域。O形橡膠圈是所有橡膠密封制品中，生產數量最大、用途最廣的一種密封元件。
〈一〉O形橡膠密封圈的性能和應用
O形橡膠密封圈廣泛用于各種機械設備中，在不同的溫度、壓力及介質中起密封作用，用以防止機械設備漏油、漏氣、漏水及外界環境介質和粉塵的侵入。與其它橡膠密封件相比，有以下優點∶
1、結構簡單，體積小，安裝部位緊湊。
2、具有自密封作用，無需周期性調整。
3、密封性能好，靜密封時不會泄漏。
4、運動摩擦阻力小，適合于壓力交變的場合。
5、尺寸和溝槽已實現了標準化，價格便宜，產品易得，便于使用和購買。
6  適應性強，用途十分廣泛。

O形橡膠密封圈的不足之處∶
1、用于壓縮動密封時，啟動摩擦阻力較大。
2、動密封時很難做到不泄露，只能控制其泄露量不超過規定的許可值。
3、在氣壓和水壓密封過程中，需要添加潤滑油，防止磨損。在某些場合常需加防塵、防護擋圈。
4、對偶配合件〈如運動面、溝槽、間隙等〉的加工尺寸及精度要求嚴格。

   根據O形橡膠密封圈與被密封裝置的相對運動狀態，可分為靜密封用O形圈、往復運動密封用O形圈、旋轉運動密封用O形圈。按密封結構，可分為徑向密封和軸向密封兩類O形圈。
制造O形橡膠密封圈的材料主要是合成橡膠。根據工作溫度、接觸介質、承受壓力的不同，在選擇膠種時也有所不同。詳見下表∶

膠料組別   硬度范圍邵氏A/度    膠料特性     工作壓力/Mpa    工作溫度范圍/℃     工作介質
A-1            65±5            耐油           8               -35～+100        礦物油、空氣、水
A-2            75±5            耐油          16              -30～+100         礦物油、空氣、水
A-3            75±5            耐油、低溫    16              -40～+100         礦物油、空氣、水
A-4            85±5            耐油          32              -25～+100         礦物油、空氣、水
B-1            65±5            耐油          2.5             -20～+200         礦物油、空氣、水
B-2            75±5            耐油          16              -20～+200         礦物油、空氣、水
C-1            65±5            耐酸、堿      2.5             -25～+80         20%的硫酸、鹽酸或

                                                                             氫氧化鈉、氫氧化鉀液
                                        
 A組為丁腈橡膠；B組為氟橡膠；C組為天然橡膠或異戊橡膠；也可以選用其它適當的材質。

二、O形橡膠密封圈膠料配方設計
〈一〉 配方設計地原則
橡膠配方一般由生膠、硫化防老劑補強劑體系、防護體系、補強體系、軟化體系組成。配方設計的目的是為了尋求各種配合組份的最佳配比組合，從而獲得良好的綜合性能。配方設計最終要達到如下目的∶
1、  滿足密封圈使用性能要求。
2、  膠料加工工藝性能良好。
3、  在保證產品質量的前提下盡量選擇價格便宜、來源豐富、無毒或低毒、性能穩定的原材料。
   橡膠配方按其用途可分為試驗配方和實用配方。前者是為了研究或鑒定某種原材料與硫化膠及混煉膠性能之間的關系，在組成上力求簡單。實用配方則主要研究硫化膠性能與產品實際使用性能及混煉膠工藝性能之間的關系。實用配方的制定過程為∶
產品使用的環境條件、制造工藝分析-?選擇膠種以及組成配方的各種配合劑組成試驗配方-?性能評價試驗-?組份調整改進-?擴大試驗，確定實用配方。

〈二〉 O形密封圈膠料配方設計
O形橡膠密封圈工作環境復雜多樣，就要求其膠料具有某些特殊的性能。在液壓系統中，要求具有良好的耐油性、耐溫性、低的壓縮永久變形和一定的拉伸強度。作為動態密封，除了具有要求之外，膠料還應具有較好的耐磨性和抗撕裂性能。用于特殊介質的密封則要求膠料在介質中的體積變化和硬度變化較小。總之，配方設計應根據具體的工作條件、介質種類、使用溫度、工作壓力和應用狀態等綜合考慮。
O形橡膠密封實用配方舉例∶
1、丁腈橡膠配方
硬度/邵氏A         60±5      70±5      80±5      90±5
丁腈橡膠N230        100         20         100        100
丁腈橡膠N41          --          80          --          --
硫黃                0.3         0.3         0.3         --
氧化鋅               5           5           5          5
硬脂酸楚             1           1           1          1
防老劑MB             1           1           1          1
防老劑4010           1.5         1.5         1.5      RD/2
噴霧炭黑             40         50          --          --
高耐磨爐黑          --          35          75         80
DBS/DOS              7          5           7          --
低聚酯             --         --           --          15
促進劑TE            2.5        1.5         1.5         --
促進劑DM            1.5         --           --          2
硫化劑DTDM          --          --           --          3
DPC                 --           2           2          1
聚乙烯蠟            --          --           2          --

合計                159.8      217.3       196.3        210

2、 氟橡膠配方
硬度/邵氏A             70±5      80±5
氟橡膠2603             100        100
活性氧化鎂                 3          5
氫氧化鈣                   5          3
噴霧炭黑                  23         15
BPP/雙酚AF            0.4/2        --
3#硫化劑                  --          3

合計                 131.4/133     126

3、硅橡膠配方
硬度/邵氏A            50±10      70±10
硅橡膠110-2           100         100
二苯基硅二醇             7            6
氣相法白炭黑4#         35           45
三氧化二鐵               3            1
DCP                     1           1,5

合計                    146         153.5

4  乙丙橡膠配方

硬度/邵氏A             60±5        70±5
三元乙丙橡膠            100          100
氧化鋅                   5             5
硬脂酸                   1             1
石蠟                     --             1
高耐磨爐黑               50           70
機油                     10           10
DCP                     5             4

合計                    171          191

5、 丙烯酸酯橡膠配方

硬度/邵氏A                          70±5
丙烯酸酯橡膠AR840                  100
防老劑DNP                            2
快壓出爐黑                            60
聚乙烯蠟                               2
硬脂酸鉀                              0.5
硬脂酸鈉                               2
硫黃                                  0.3
氧化鎂                                 2

合計                                 168.8