簡(jiǎn)析橡膠密封制品材料配合與加工技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2019-11-25信息來(lái)源：瀏覽次數(shù)：1549
一、引言
橡膠密封制品屬于機(jī)械基礎(chǔ)件，其產(chǎn)品在冶金礦山機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、工程機(jī)械、汽車(chē)用機(jī)械、船舶用機(jī)械、電力機(jī)械、石油化工機(jī)械、航空航天機(jī)械等領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用，其主要代表產(chǎn)品主要包括汽車(chē)減振器往復(fù)密封件、風(fēng)力發(fā)電等超大直徑密封件，諸如此類產(chǎn)品直接和主機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行往往有著直接的關(guān)系，而且能夠有效起著防泄漏、防滲漏等密封作用。而隨著目前我國(guó)對(duì)橡膠密封制品的技術(shù)要求越來(lái)越高，本文亦是結(jié)合筆者的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)橡膠密封制品材料配合與加工技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了探討。
二、橡膠密封制品材料及其配合技術(shù)分析
1、NBR配合技術(shù)
NBR的耐油性能比較優(yōu)異，其具有明顯的加工和物理性能，而且耐熱性能較好，成本也較為低廉，在橡膠密封制品中獲得了廣泛的應(yīng)用。軟NBR和硬NBR是兩種NBR的主要分類，由于基于環(huán)保問(wèn)題的考慮，硬NBR的應(yīng)用范圍逐漸減少，而軟NBR的應(yīng)用開(kāi)始變得成為了主流。其配合重點(diǎn)尤其在耐熱性的提高方面效果更為明顯，而且以硫化體的配合為主。在硫化體系上主要采用硫黃硫化體系、低硫或無(wú)硫硫化體系、有機(jī)過(guò)氧化物硫化體系和鎘鎂硫化體系。為防止硫黃噴出，可使用不溶性硫黃、聚合硫黃，為防止分散不均，可使用預(yù)分散硫黃顆粒。氧化鋅有新型活性氧化鋅、納米氧化鋅。
2、ACM配合技術(shù)
ACM的耐油性和耐熱性處于NBR與氟橡膠之間，其能夠在150攝氏度與180攝氏度范圍的熱油之中工作。其最大的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在耐有極壓添加劑的油類，其尤其適用在各種軸封、油封以及傳動(dòng)密封之中適用。通常情況下，國(guó)外和國(guó)內(nèi)的ACM應(yīng)用效果均比較明顯。以國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家為例，為改進(jìn)ACM彈性不足之缺點(diǎn)，國(guó)外開(kāi)發(fā)了乙烯-丙烯酸酯橡膠，其耐油和耐高低溫性能優(yōu)良，且綜合性能好。在硫化體系上，國(guó)內(nèi)主要以硫黃/皂（鈉皂或鉀皂）為主要硫化體系，其抗壓縮變形一般，且該硫化體系需二段硫化。為改進(jìn)其性能不足，應(yīng)逐漸采用TCY系硫體體系，該體系具有優(yōu)良的抗壓縮變形，且不需二段硫化。TCY系硫化體系應(yīng)配合相應(yīng)的助硫化劑和酸吸收劑，可獲更佳的性能，其中配合的BZ類促進(jìn)劑由于硫化時(shí)產(chǎn)生亞硝胺，應(yīng)換用替代物ZDEC或IZ。
3、硅橡膠配合技術(shù)
對(duì)于硅橡膠來(lái)說(shuō)，其主要有甲基硅橡膠、苯醚撐硅橡膠、乙烯基硅橡膠、氟硅橡膠以及苯基硅橡膠，而其中乙烯基硅橡膠的應(yīng)用范圍最為廣泛。不過(guò)通常情況下，硅橡膠的強(qiáng)度往往較低，不能夠直接進(jìn)行使用，需要配合技術(shù)的應(yīng)用來(lái)達(dá)到運(yùn)用的目的。硅橡膠應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)填充劑為氣相法白炭黑，為防止混煉過(guò)程的結(jié)構(gòu)化，應(yīng)添加結(jié)構(gòu)控制劑，如二苯基硅二醇或羥基硅油，并應(yīng)對(duì)混煉膠進(jìn)行熱處理。為解決結(jié)構(gòu)化問(wèn)題，常采用表面處理的4號(hào)氣相法白炭黑。如要進(jìn)一步提高硅橡膠的強(qiáng)度則應(yīng)再添加乙烯基硅油或乙烯基硅氧烷化合物，以使補(bǔ)強(qiáng)效果更好。
4、氟橡膠配合技術(shù)
對(duì)于氟橡膠來(lái)說(shuō)，耐油性以及耐高溫是兩種最為主要的優(yōu)勢(shì)所在，是目前密封制品材料中的最好選擇，其中主要有23、26以及246三個(gè)主要大類的型號(hào)，其并用能夠取得更好的效果。另外還有一些特殊氟橡膠，如四氟丙橡膠、氟醚橡膠、磷氟橡膠等。為提高氟橡膠的抗壓縮永久變形，應(yīng)使用雙酚AF為硫化劑，并配合促進(jìn)劑BPP。過(guò)氧化物及助交聯(lián)劑硫化氟橡膠日漸受到重視，其具有較好的綜合性能（高強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率），現(xiàn)已有過(guò)氧化物硫化專用氟橡膠。最近還出現(xiàn)了無(wú)需二段硫化的氟橡膠，可大大提高氟橡膠密封制品的生產(chǎn)效率。吸酸劑主要使用氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈣和氫氧化鎂，而鉛吸酸劑應(yīng)淘汰。
三、橡膠密封制品的加工技術(shù)
在上文中對(duì)橡膠密封制品的材料配合的詳細(xì)情況進(jìn)行了介紹，其是橡膠密封制品獲取良好性能產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)，而加工制造技術(shù)則是保證產(chǎn)品能夠獲得較高質(zhì)量的重要保障。只有通過(guò)材料配合以及加工技術(shù)的密切配合才能有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。
1、膠料制備
密封制品的橡膠塑煉由傳統(tǒng)開(kāi)煉機(jī)機(jī)械塑煉發(fā)展為密煉機(jī)塑煉，混煉膠制備由傳統(tǒng)的開(kāi)煉機(jī)制備發(fā)展為密煉機(jī)制備，并配備自動(dòng)配料和混煉過(guò)程的自動(dòng)控制（包括混煉后的膠料輸送、壓片、冷卻、裁斷和膠料集存），實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，減少對(duì)環(huán)境的污染和制造高品質(zhì)的混煉膠。為提高混煉效果和效率，密煉機(jī)的研究重點(diǎn)在轉(zhuǎn)子形狀及可變轉(zhuǎn)速上。如國(guó)外的4WH轉(zhuǎn)子、ST轉(zhuǎn)子、GK-E轉(zhuǎn)子的各種新型密煉機(jī)（可變速）適用于密封制品膠料制備。為減少橡膠混煉過(guò)程的煙氣污染，應(yīng)采取迅速冷卻混煉膠料和膠片，并在開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)等煙氣較多的崗位設(shè)置排風(fēng)罩以加強(qiáng)通風(fēng)，避免操作工受煙氣傷害。粉塵的問(wèn)題可采用濕法造粒炭黑、造粒的配合劑、炭黑（散裝）/氣力輸送代替人工投料、低熔點(diǎn)塑料包裝小料投料、自動(dòng)配料系統(tǒng)、袋濾除塵、液體隔離劑代替滑石粉等方法，并采取有效的通風(fēng)措施解決。
2、半成品制備
針對(duì)橡膠密封制品的半成品制備，已經(jīng)逐漸將傳統(tǒng)的手工方法轉(zhuǎn)變?yōu)榘霗C(jī)械化或者機(jī)械化的發(fā)展方向。比如，膠料經(jīng)熱煉出片后，采用膠圈切割機(jī)、膠條切割機(jī)、圓刀裁條機(jī)、沖切機(jī)和裁圓片機(jī)等制備半成品。當(dāng)然，最為先進(jìn)的即是采用預(yù)成型的機(jī)對(duì)各種半成品進(jìn)行制備。在國(guó)內(nèi)外能夠找到小不少成功的運(yùn)用案例。
3、硫化成型
針對(duì)硫化成型來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)一直采用的是平板硫化機(jī)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，則開(kāi)始轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式，出現(xiàn)了抽真空平板硫化機(jī)、注射硫化機(jī)等。而且也實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠控制多臺(tái)硫化機(jī)的目的，大型制品采用注壓法生產(chǎn)。其中的加熱方式也開(kāi)始由傳統(tǒng)的蒸汽加熱和電加熱向著采用導(dǎo)熱油加油的方向發(fā)展。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之，橡膠密封制品的應(yīng)用前景非常廣闊，不過(guò)在實(shí)際的材料配合與加工技術(shù)方面，和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還有著一定的差距，這些都需要我們?cè)谖磥?lái)要不斷地對(duì)工藝等進(jìn)行改進(jìn)，以滿足各領(lǐng)域?qū)ο鹉z密封制品逐漸升高的技術(shù)性能要求，繼而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
