氟橡胶的应用有哪些方面
由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。
典型应用
氟橡胶密封件,用于发动机的密封时,可在200℃~250℃下长期工作,在300℃下短期工作,其工作寿命可与发动机返修寿命相同,达1000~5000飞行小时(时间5~10年);用于化学工业时,可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸,30%的硝酸),有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等);用于深井采油时,可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时,可在160~170℃的蒸汽介质中长期工作。在单晶硅的生产中,常用氟橡胶密封件以密封高温(300℃)下的特殊介质—三氯氢硅、四氯化硅、砷化镓、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的盐酸等。
在高真空应用方面,当飞行高度在200~300Km时,气压为133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡胶,丁橡胶、丁基橡胶均可应用;当飞行高度超过643Km时,气压将下降为133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在这种高真空中只有氟橡胶能够应用。一般在高真空或超高真空装置系统使用前,需经过高温烘烤处理,26型、246型氟橡胶能承受200℃~250℃高温老化,因此成为高真空设备及宇宙飞行器中最主要的橡胶材料。
用氟橡胶制造的胶管适用于耐高温、耐油及耐特种介质场合,如用作飞机燃料油、液压油、合成双酯类油、高温热空气、热无机及其它特种介质(如氯化烃及其它氯化物)的输送、导引等。用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好,且有良好的绝缘性。氟橡胶制作的玻璃纤维胶布,能耐300℃的高温和耐化学腐蚀。芳纶布涂氟胶后,可以制作石油化工厂耐高温、耐酸碱类储罐间的连接伸缩管(两端可有金属法兰连接),可承受高压力、高温度和介质腐蚀,并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用。尼龙布涂氟胶后制成的胶布密封袋,作为炼油厂的内浮顶贮罐用软密封件,起到密封、减少油液面的挥发损失等作用。
23型、四丙型氟橡胶主要用作耐酸、耐特殊化学品的腐蚀性密封场合。羟基亚硝基氟橡胶主要用作防护制品和密封制品,以溶液形式作为不燃性涂料,应用于防火电子元件及纯氧中工作的部件。其溶液和液体橡胶可用喷涂、浇注等方法制造许多制品,如宇宙服、手套、管带、球等。也可用作玻璃、金属”濑性体、织物的胶粘剂,制造海绵及接触火箭推进剂(N2O4)的垫圈、“O”型圈、胶囊、阀尹畴各类密封件等。
聚四氟乙烯[PTFE,F4]是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,因此得"塑料王"之美称。它能在任何种类化学介质长期使用,它的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫圈、垫片. 聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀与耐温优异的特点,它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”(teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性,但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。
聚四氟乙烯(Teflon或PTFE),俗称“塑料王”,中文商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的温度下长期工作,除熔融金属钠和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化。
用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等。各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。此外,也可以用于抽丝,聚四氟乙烯纤维——氟纶(国外商品名为特氟纶)。
目前,各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。
聚四氟乙烯(PTFE)使用条件行业 化工、石化、炼油、氯碱、制酸、磷肥、制药、农药、化纤、染化、焦化、煤气、有机合成、有色冶炼、钢铁、原子能及高纯产品生产(如离子膜电解),粘稠物料输送与操作,卫生要求高度严格的食品、饮料等加工生产部门。
介质 氢氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、盐酸、各种有机酸、有机溶剂、强氧化剂以及其它各种强腐蚀性化学介质。
温度 -20~250℃,允许骤冷骤热,或冷热交替操作。
-20~250℃(-4~+482°F)
压力 -0.1~6.4Mpa(全负压至64kgf/cm2)
-0.1~6.4Mpa (Full vacuum to 64kgf/cm2)
耐高温——使用工作温度达250℃。
耐低温——具有良好的机械韧性;即使温度下降到-196℃,也可保持5%的伸长率。
耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。
耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。
高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。
不粘附——是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。
无毒害——具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。
聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
力学性能 它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的1/5,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
它在250℃的温度下不熔化,在-260℃的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常,连冰都比不过它;它绝缘性能特别好,报纸厚的一层薄膜,便足以抵挡1500V的高压电。
聚四氟乙烯在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂,只在300℃以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。
电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。
聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。
应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等。
耐大气老化性:耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中,表面及性能保持不变。
不燃性:限氧指数在90以下。
耐酸碱性:不溶于强酸、强碱和有机溶剂。
抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀。
酸碱性:呈中性。
聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂;耐气候—塑料中最佳的老化寿命;高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
力学性能 它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的1/5,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
聚四氟乙烯在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂,只在300℃以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。
电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。
聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。
膨胀系数(25~250℃)10~12×10-5/℃
强腐蚀性 盐酸、铬酸、硫酸、 醋酸等 密封件经受化学腐蚀,尤其在密封面上的腐蚀速率通常为无摩擦作用的表面腐蚀速率的10~50倍 要求摩擦副材料既耐蚀有耐磨 要求辅助密封圈材料弹性好、耐腐蚀及耐温 要求弹簧使用可靠 ⑴参考表1-18内容选择与介质接触的材料 ⑵采用外装式机械密封,加强冷却,防止温度升高 ⑶采用内装式密封时,弹簧加保护层 ①大弹簧外套塑料软管,二端封住 ②弹簧表面喷涂防腐层,如聚三氟氯乙烯,聚四氟乙烯,氯化聚醚等。应采用大弹簧,因丝径大,涂层不易剥落 ⑷泄漏液隔离,图1-8表示外装式机械密封,带波纹管的动环采用填充聚四氟乙烯,静环是氧化铝陶瓷,腐蚀性介质被波纹管隔离,弹簧可用普通材料
易汽化 乙醛、异丁烯、异丁烷、异丙烯、液化石油气、轻石脑油 易使密封端面间液膜汽化,造成摩擦副干摩擦 要求摩擦系数低,导热性好的摩擦副材料 密封腔,尤其是密封端面要有充分冷却,防止泄漏引起密封面结冰(靠大气侧) ⑴采用平衡型密封或双端面密封、低端面比压 ⑵摩擦副材料建议采用碳化钨-石墨或碳化硅-石墨 ⑶加强冷却、冲洗和相应急冷 ⑷通常需使密封端面间的液体温度比相应压力下的液体温度低约14℃
含盐及易结晶 硫铵、磷铵、苛性钠(钾)、氢氧化钙、导生油、氯化钾(钠) 由于温度变化而使溶质析出,沉淀在密封端面上,造成强烈摩擦或阻塞。另外,介质还具有一定的腐蚀性 要求摩擦副耐磨。耐腐。加强保温,防止结晶。加强冲洗,防止结晶颗粒粘在密封端面上 ⑴含颗粒较少时,采用双端面密封,靠近介质一侧的摩擦副材料为硬对硬材料组合,如碳化钨-碳化钨 ⑵含颗粒较多时: ①靠近介质侧的密封应选择静止内流式(图1-9),颗粒不易进入摩擦副内,动环和静环的密封圈得到了保护 ②加强外冲洗(图1-10) ③用冲洗液进行”封堵”,阻止颗粒进入密封端面,选择硬对硬摩擦副,如硬质合金对硬质合金、陶瓷对陶瓷。若硬质合金热装在座环上,其材料必须匹配,以防电解腐蚀 ④配置急冷装置 图1-11用于含10%H2SO4的过饱和硫酸铵溶液,介质温度90℃,靠近物料侧摩擦副材料为陶瓷环和硬石墨,用水阻封并循环使用 图1-12用于氢氧化钠溶液,采用碳化钨对碳化钨,使用效果好 ⑶选择单端面机械密封(大弹簧结构)
易凝固 石蜡、腊油、渣油、尿素、熔融硫磺、煤焦油、醇醛树脂、苯酐、对苯二甲酸二甲脂(DMT) 介质凝固温度高而又不可能冷却。因介质温度降低,会使介质凝固,防碍动环转动,密封面会引起磨损 注意保温或加热,使介质温度高于凝固温度 摩擦副及密封辅助件需要耐一定温度 ⑴加强保温,采用蒸汽背冷(温度>150℃) ⑵采用硬对硬摩擦副材料 ⑶采用双端面密封。图1-13为用于尿素溶液的内冲洗双端面密封。封液从入口1进来,到分配孔2进行冲洗,在轴套和非补偿静环之间就不会存在沉淀物。节流环3形成一道狭窄迷宫密封 ⑷采用大弹簧单端面密封(用于DMT,凝固点温度140℃),如图1-14所示,从泵出口引出高温流体来冲洗机械密封
含固体颗粒 塔底残油、油浆、原油 固体颗粒进入摩擦副端面,会引起剧烈磨损。介质颗粒沉积在动环处,动环会失去浮动,颗粒沉积在弹簧上会影响弹簧弹性 要求摩擦副耐磨。结构上要能排除杂质或防止杂质沉淀 ⑴采用双端面密封,靠近介质侧摩擦副采用碳化钨对碳化钨材料组合,外供冲洗液冲洗 ⑵采用单端面密封,从泵出口引出液体经泵配备的旋流分离器将固体分离后进行冲洗,如图1-15所示(常用于固液重度差较大场合) ⑶采用大弹簧结构 ⑷固体颗粒含量较多时,宜采用图1-9结构
易聚合 糠醛、甲醛、苯乙烯、氯乙烯单体。苯烯醛、醋酸乙烯、甲醛水 因摩擦和搅拌使介质温度升高,而引起聚合 注意介质温度不超过聚合温度 标准充分冷却,摩擦副材料需要耐磨 ⑴采用双端面密封 ⑵采用单端面密封,提高封液量 ⑶加强冷却 ⑷摩擦副采用硬对硬材料
易融解 异丙醇(对水)、磺化油(对水)、戊烷(对水)、明矾(对水)、硫酸铜、硫酸钾(对水)、甘油(对乙醇) 溶剂会使密封圈溶解,破坏石墨中的填充材料 密封材料需要耐水。耐油和乙醇等溶剂 ⑴密封圈材料可采用耐油橡胶(丁腈橡胶、聚硫橡胶)或聚四氟乙烯 ⑵摩擦副采用硬对硬材料 ⑶苯、氨、氨水不能用氟橡胶
高粘度 硫酸、润滑脂、齿轮油、渣油、汽缸油、硅油、苯乙烯等 介质粘度高,会影响动环的浮动性,弹簧易受阻塞 密封材料易损坏 摩擦副材料要求耐磨,弹簧要能克服阻力 要求保温或加热 ⑴采用静止型双端面密封 ⑵采用硬对硬摩擦副材料组合 ⑶考虑保温结构
高温 塔底热油、热载体、油浆、苯酐、对苯二甲酸二甲脂(DMT)、熔盐、熔融硫 随着温度增高,加快密封磨损和腐蚀,材料强度降低。介质易汽化,密封环易变形,橡胶碳化,组合环配合松脱 要求材料耐高温 为了防止摩擦副产生干摩,需对机械密封进行冷却冲洗,以保证密封面间隙中温度保持在汽化温度以下 要求密封各零件膨胀系数相近 ⑴密封材料需进行稳定性热处理,消除残余应力,且膨胀系数相近 ⑵采用单端面密封,端面宽度尽量小,且充分冷却和冲洗(图1-16) ⑶温度超过250℃时,采用金属波纹管式密封(图1-17) ⑷采用双端面密封,外供循环液。为了防止辅助密封圈寿命短,在与介质接触侧的密封设置冷却夹套(图1-18) 图1-17用于输送氯乙烯、二氯乙烷介质(含颗粒)高温型双端面密封及循环 ⑸辅助密封材料使用温度范围见表1-14
低温 液氨、液氧、液氯、液态烃 低温时材料脆化,需要慎重选择材料 密封圈易老化而失去弹性,影响密封性能 介质温度低,大气中的水分会冻结在密封面上,加速摩擦副的磨损 密封面摩擦发热,会造成密封介质汽化,使摩擦副形成干摩擦,烧损密封表面 要考虑材料膨胀和收缩,选择膨胀系数相近的材料 要求密封材料耐低温,要考虑材料低温,要考虑材料强度,疲劳强度和冲击韧性,要注意石墨环在低温下的滑动性 辅助密封件要耐低温老化,要有一定的弹性 要求密封面有良好的润滑,防止密封端面液膜汽化 要求保冷或与大气隔离,防止结冰进行急冷 ⑴介质温度高于-45℃时,除液氯等介质漏出有危险外,可用单端面密封(图1-19),但需要注意大气中的水分冻结,导致密封失效 ⑵介质温度高于-100℃时,可用波纹管密封。单端面密封(图1-20)在外面向密封面吹干燥氮气,使密封面与大气隔绝,防止水分冻结。图1-21用于液化气密封 ⑶介质温度低于-100℃时,采用静止式波纹管结构,防止波纹管疲劳破坏。图1-22为液氧泵密封,图中右侧的迷宫密封及机械密封用来隔绝大气及防止轴承润滑油漏入 ⑷选择适当摩擦副材料。如QSn6.5-0.1青铜-填充聚四氟乙烯 ⑸液态烃(如戊烷、丁烷、乙烯等)建议采用双端面密封,用乙醇、乙而醇做封液,丙醇可用于-120℃ ⑹采用低端面比压、低Pcδ值的密封,加强急冷与冲洗,防止液膜汽化(图1-24) ⑺辅助密封材料使用温度范围见表1-14
高压 合成氨水洗塔溶液,乙烯装置脱甲烷塔回流液,环氧乙烷解析塔釜液及二氧化碳吸收液加氢裂化原料、加氢精制原料 由于压力高,回引起端面比压和Pcδ值增高,端面发热、导致液膜破坏,磨损加剧 压力高,要注意材料强度,防止密封件变形和压碎、使密封失效 摩擦副要求油足够强度和刚度,结构上要考虑防变形 摩擦副材料要有较低的摩擦系数,良好的材料组合,使之具有较高的Pcδ值 密封面要保证良好润滑 ⑴在保证允许的最小端面比压条件下,选择较大平衡系数β,但不大于0.5 ⑵介质压力P>15MPa,宜采用串联密封逐步降低每级密封压力 ⑶摩擦副材料宜用碳化钨-浸渍金属石墨或硬对硬材料,如硬质合金、陶瓷、喷涂陶瓷等 ⑷采用流体静压密封或液体动压密封,[Pcδ]值可达270(MPa·m)/s ⑸加强冷却和润滑 ⑹推荐O形圈,消氏硬度最小为80度,用隔离支承圈以防止被挤出
真空 减压塔釜液 主要是防止外界空气的漏入,漏入空气后,使密封面形成干摩擦,破坏系统的真空度 与正常密封的不同点在于密封对象的方向性差异 避免密封面分开,尤其在泵不运转时足以密封住大气压力,保证负压工作 ⑴一般真空,可采用内装式单端面密封 ⑵高真空采用双端面密封、注入封液有助于提高密封性能和改算润滑条件 ⑶为了减少辅助密封件泄漏,采用与动环焊在一起的波纹管密封 ⑷石墨在真空条件下耐磨性差,高真空时不宜采用
高速 尿素、丙稀。氯乙烯溶液的输送 由于离心力作用,严重影响机械密封中弹簧或波纹管的弹性,甚至失效 由于转动惯量增大会造成周围介质激烈搅动,从而增加阻力、发热,同时不易达到动平衡 要求摩擦副材料允许的Pcδ值高 要考虑离心力和搅拌的影响,零件需经过动平衡校正,防止振动 要求良好冷却和润滑 ⑴滑动速度δ>25m/s时,采用静止式密封(图1-24),动环与轴直接配合,利用轴套及叶轮夹紧,传递力矩 ⑵转动零件几何形状对称,传动方式不推荐用销子。键等,以减少不平衡力的影响 ⑶要采用较小的密封端面摩擦系数,如陶瓷-浸铜石墨,端面宽度应尽量减小 ⑷加强冷却与润滑 ⑸采用平衡型、流体动压型或流体静压型密封 ⑹选择较高的Pcδ摩擦副材料组合
正反转向开停频繁和正反转对弹簧旋向有影响,密封件易受冲击,密封件摩擦条件恶劣 要求零件耐磨性高,注意强度设计和加强防转机构,要注意弹簧旋向 ⑴动环驱动间隙要小,静环用防转零件 ⑵采用金属波纹管密封或小弹簧密封
1、丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低。
丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(%)有42~46、36~41、31~35、25~30、18~24等五种。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。
它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外,它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等,在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。
基本性能 丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性。丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。
主要用途丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。
丁腈橡胶的极性非常强,与其它聚合物的相容性一般不太好,但和氯丁橡胶、改性酚醛树脂、聚氯乙烯等极性强的聚合物,特别是和含氯的聚合物具有较好的相容性,常进行并用。另外,为改善加工性和使用性能,丁腈橡胶也常与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等非极性橡胶并用。应当指出:丁腈橡胶的特点是耐油性好,与其它聚合物并用(除聚氯乙烯之外)都存在降低耐油性的趋势。
2、氟橡胶分子结构中含有氟原子的合成橡胶,是一种耐高温、耐油、耐化学腐蚀的特种橡胶。有许多品种,通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示,例如:氟橡胶23是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物,氟橡胶246是偏二氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,氟橡胶26是偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物等。
氟橡胶26是白色、无臭、无毒、不易燃的固体,其突出特性是耐高温、耐化学腐蚀、耐油和抗氧化,可在250℃长期使用,300℃短期使用。其硫化胶抗张强度为7.0~17.5MPa,伸长率为150%~300%,耐候、耐臭氧,电绝缘性能优良,透气性低于其他橡胶。氟橡胶23的耐强氧化性甚为突出。氟橡胶的主要缺点是耐低温性能较差,密度较大,价格较高。
用途氟橡胶在航空、航天、汽车、石油、石油化工、工业污染控制等方面是必不可少 的特种合成橡胶,主要用于制造耐高温、耐油、耐化学腐蚀的垫片,密封圈等密封件;其次,用于制造胶管、浸渍制品和防护用品等。
3、硅胶的分子主链由矽原子和氧原子交替组成,是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料。现在应用最广,最多的是甲基乙烯基矽橡胶,它是由二甲基矽氧烷与少量乙烯基矽氧烷共聚而成。
硅胶是一种具有固体特性的胶体物质,其基本成分是二氧化硅(SiO2)。硅胶的物理结构是有丰富微孔和高的比表面积,它的表面为硅羟基结构,因此具有对水蒸气或其他有极性物质的强吸附作用以及选择性吸附分离能力,在吸附、干燥、物质的分离、提纯、高纯质制备等领域有着广泛的应用。在化学工程领域,硅胶可以用作催化剂或催化剂的载体。
硅胶由于它的化学组成及物理结构的特性,在应用中具有以下的优点:
(1)化学性质稳定,除氢氟酸(HF)和强碱外,不溶于其他任何溶剂和溶液;
(2)热稳定性好,A型的细孔类硅胶可在300℃以内的温度下使用,而其他类型的硅胶则能够在500-600℃的高温条件下长期使用;
(3)硅胶具有刚性的骨架结构,有良好的耐磨性能和抗压强度。
硅胶系列产品的每个品种都具有自己的特点,这是因为硅胶在制造过程中可以通过控制相应的工艺条件得到不同类型的孔隙结构并适应不同的应用领域。
扩展资料:
氟橡胶重点应用:由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。
氟橡胶典型应用:
氟橡胶密封件,用于发动机的密封时,可在200℃~250℃下长期工作,在300℃下短期工作,其工作寿命可与发动机返修寿命相同,达1000~5000飞行小时(时间5~10年)。
用于化学工业时,可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸,30%的硝酸),有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等)。
用于深井采油时,可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时,可在160~170℃的蒸汽介质中长期工作。在单晶硅的生产中,常用氟橡胶密封件以密封高温(300℃)下的特殊介质—三氯氢硅、四氯化硅、砷化镓、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的盐酸等。
在高真空应用方面,当飞行高度在200~300Km时,气压为133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡胶,丁橡胶、丁基橡胶均可应用。
当飞行高度超过643Km时,气压将下降为133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在这种高真空中只有氟橡胶能够应用。一般在高真空或超高真空装置系统使用前,需经过高温烘烤处理,26型、246型氟橡胶能承受200℃~250℃高温老化,因此成为高真空设备及宇宙飞行器中最主要的橡胶材料。
用氟橡胶制造的胶管适用于耐高温、耐油及耐特种介质场合,如用作飞机燃料油、液压油、合成双酯类油、高温热空气、热无机及其它特种介质(如氯化烃及其它氯化物)的输送、导引等。用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好,且有良好的绝缘性。氟橡胶制作的玻璃纤维胶布,能耐300℃的高温和耐化学腐蚀。
芳纶布涂氟胶后,可以制作石油化工厂耐高温、耐酸碱类储罐间的连接伸缩管(两端可有金属法兰连接),可承受高压力、高温度和介质腐蚀,并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用。尼龙布涂氟胶后制成的胶布密封袋,作为炼油厂的内浮顶贮罐用软密封件,起到密封、减少油液面的挥发损失等作用。
23型、四丙型氟橡胶主要用作耐酸、耐特殊化学品的腐蚀性密封场合。羟基亚硝基氟橡胶主要用作防护制品和密封制品,以溶液形式作为不燃性涂料,应用于防火电子元件及纯氧中工作的部件。
其溶液和液体橡胶可用喷涂、浇注等方法制造许多制品,如宇宙服、手套、管带、球等。也可用作玻璃、金属”濑性体、织物的胶粘剂,制造海绵及接触火箭推进剂(N2O4)的垫圈、“O”型圈、胶囊、阀尹畴各类密封件等。
参考资料:百度百科——氟胶