四、密封制品

橡膠密封制品品種繁多，最常用的有旋轉軸唇形密封圈、O形橡膠密封圈、各種斷面密封圈、隔膜、閥墊、密封墊圈和密封膠條等。按使用狀態(tài)也可分為靜態(tài)密封件、動態(tài)密封件和高真空密封件三種。按制品形態(tài)和制造工藝分為:旋轉軸唇形密封圈(簡稱油封)、O形橡膠密封圈(O形圈)、各種斷面密封圈、膠碗、膠圈、密封膠條、隔膜、防塵罩、墊片及各種斷面的密封墊圈等。

橡膠密封制品廣泛應用于汽車、機械、電子、石油和航天航空等領域，是防止漏油、漏氣、漏各種介質不可缺少的重要元件。

尤其是汽車工業(yè)，使用的主要密封制品有各種O形(或異型)密封圈及墊片、骨架油封、汽車門窗密封條、制動皮碗和皮膜，這幾類制品需要量都很大。我國汽車產量2006年已達528萬輛，作為汽車用的油封用量已達2.0億只。復合密封條已超過2.5億米/年。其他密封件，如: O形密封圈、密封墊片的需用量也大幅度增長，這為我國橡膠制品行業(yè)提供了廣闊的市場。

綜上所述，密封制品種類繁多，工作條件各異，如耐熱、耐油、耐化學腐蝕以及工作狀態(tài)(靜態(tài)、動態(tài)、旋轉和擺動等)、速度、工作壓力等。所以用于機械密封的橡膠密封件，從橡膠上首先要考慮使用條件或特種條件的要求，然后在硫化促進體系、補強填充體系、軟化體系、防護體系上綜合考慮合理的配方和加工工藝。

一般用于機械密封作用的膠料，要具有良好的彈性和較低的壓縮水久變形，滿足不同制品使用條件的特殊性能要求。作為動態(tài)密封，還要求膠料具有一定的拉伸強度，較好的耐磨性、耐撕裂性能。

1. O形密封圈

O形密封圈是一種外形結構簡單、規(guī)格繁多、需用數(shù)量極大的一種密封制品。O形密封圈的密封質量和壽命取決于尺寸精度和膠料。一般要求膠料具有一定的機械強力，抗撕裂性能以及良好的耐熱、耐油、耐化學介質以及在使用條件下要具有較小的壓縮水久變形，這是其主要指標。根據(jù)使用要求，一般都有耐熱、耐油要求，使用膠料以丁腈膠最多。要求溫度較高的(如: 150~190℃)耐油密封制品可使用丙烯酸酯等橡膠.要求更高溫度的耐油橡膠制品用氟橡膠，耐熱用硅橡膠。工作壓力較高時，增加0形西膠料硬度的方法是增加炭黑的填充量，但填充量過高，混煉困難，并損害硫化膠基本物性，也使膠料易發(fā)生焦燒，在使用同種橡膠的情況下，如丁腈膠，為提高耐熱和耐油性能，降低壓縮水久變形，可采用過氧化物(如使用DCP)硫化體系或有效硫黃硫化體系(低硫高促)。這兩種硫化體系可生成較多的碳-碳鍵交聯(lián)結構和單硫鍵交聯(lián)結構，有效提高硫化膠的耐熱性和耐油性能，降低壓縮永久變形。O形密封圈的耐熱、耐油膠料配方的填充補強體系中，多采用活性較低的熱裂炭黑、噴霧炭黑或半補強炭黑，這些發(fā)黑的特點是粒子較粗，膠料彈性好、生熱低、壓縮水久變形低，并可大量填充，降低膠料成本。如: O形密封圈使用在動密封條件下，需要增加抗撕裂性能，可并用部分活性較高的高耐磨炭黑。氟橡膠膠料屬自補強型橡膠，如填入活性炭黑反而降低膠料力學性能，所以一般填充少量活性較低的粗粒子的熱裂炭黑或噴霧炭黑。

2.油封膠料

油封是傳動軸介質密封的重要部件，其質量和壽命直接關系到機械能否正常運轉。油封一般都使用在動態(tài)工況下，并與所密封的介質，如油類直接接觸，所以要求油封膠料要具有良好的耐油性、耐磨性和較小的摩擦系數(shù)。由于油封與軸的摩擦生熱很高，特別是唇口部位更高，所以膠料的耐熱老化性要好。另外要求膠料流動性能好，保證在合模硫化時易動并充滿整個模腔。油封主要性能指標是耐熱、耐油，一般常用的膠料有丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟橡膠等。油封在正常使用情況下，后期出現(xiàn)漏油失效，主要是油封唇口老化變硬，失去了彈性并產生龜裂所致。為提高油封的使用壽命，必須提高油封所用膠料的耐熱性。膠種確定之后，硫化體系是關鍵，如:丁腈膠料，選用DCP過氧化物硫化體系和添加提高耐熱性的助硫化劑(如:甲基丙烯酸鎂)可有效提高耐熱性。對填充耐磨性，常選用高耐磨爐黑、快壓出炭黑與通用炭黑、半補強炭黑、熱裂炭黑、噴霧炭黑等并用。白炭黑也是常選用的填充補強劑，如單用白炭黑，為提高機械強度可添加硅烷偶聯(lián)劑。白炭黑膠料另一個優(yōu)點是與金屬骨架材料黏合性較好。對于氟橡膠膠料，不適宜使用細粒子活性炭黑，通常選用粗粒子的熱裂炭黑或噴霧炭黑。為增加油封硫化膠料的自潤滑性，減小摩擦系數(shù)，往往添加石墨粉、二硫化鉬等填充材料。

3.橡膠密封條

橡膠密封條主要用于汽車、飛機、鐵路以及高層建筑各種門窗，是防止外界灰塵、 空氣、水等進人系統(tǒng)的一種橡膠件。隨著我國交通運輸業(yè)、家用轎車以及家用電器的迅速發(fā)展，該類產品用量極大，其生產技術日新月異，并趨于自動化、簡單化、文明化、高速化、產品外形結構也從一種單元體向多單元組合體發(fā)展。橡膠密封條由于大部分用于汽車、火車、飛機以及高層建筑的門窗，所以要求橡膠材料具有良好的耐候性、耐老化性和較好的力學性能，適宜的伸長率、壓縮永久變形以及耐寒性能。另外密封條幾乎全是通過連續(xù)自動確化生產線生產，所以膠料的加工性能、流動性、擠出性能要好，外形尺寸穩(wěn)定、表面光滑，表面不能有雜質、斑痕。另外膠料的硫化速度要適合連續(xù)硫化生產線的工藝要求。

橡膠密封條膠料以三元乙丙膠為最好，也是常選用的主要膠料,它的特點是耐候性較好。近年來國外又采用快速硫化型三元乙丙膠料以及熱塑性彈性材料做汽車密封條。實際生產中也常常使用三元乙丙膠與天然膠、氯丁膠、聚氯乙烯等并用體系。并常以發(fā)泡橡膠密封條供應于市。橡膠密封條膠料配方的補強填充體系常采用壓出性能好、變形小、表面光滑的炭黑品種，如快壓出發(fā)黑(N550),或與通用、半補強發(fā)黑、噴霧炭黑等并用。對于轎車等高檔密封條制品，使用發(fā)黑不但要滿足物理機械性能、加工性能的要求，而且表面必須光滑無顆粒，所以要求發(fā)黑的篩余物含量要低，他不能有雜質，即炭黑的純凈度要高。近年來，國外一些炭黑公可開發(fā)的高純度發(fā)黑，如:美國卡博特公司推出的spheron品牌主工業(yè)像膠制品用發(fā)黑系列中，A系列英黑為高統(tǒng)凈度發(fā)黑產品，主要用于橡膠密封條。據(jù)介紹該種產品中不含鈣鹽，金屬微粒含量很低，無雜質(GRIT),采用這種產品制作的制品表面光潔度、氣密性均好。