垫圈和密封件应用的 5 大弹性体

什么是弹性体？该术语源自“弹性”——橡胶的基本特性之一。 “橡胶”和“弹性体”这两个词可以互换使用，指具有粘弹性的聚合物——通常称为“弹性。”弹性体的固有特性包括柔韧性、高伸长率以及弹性和阻尼的组合（阻尼是橡胶的一种特性，当受到挠曲时，它会将机械能转化为热量）。这种独特的特性使弹性体成为垫圈、密封件、隔离器等的理想材料。

多年来，弹性体生产已从天然橡胶从树胶生产转向高度工程化的橡胶复合变体。 在创造这些变化的过程中，借助填料或增塑剂等添加剂或通过改变共聚物结构中的含量比来获得特定的性能。弹性体生产的发展创造了无数弹性体的可能性，这些可能性可以在市场上进行设计、制造和提供。

为了选择合适的材料，首先应检查垫圈和密封件应用中弹性体性能的通用标准。 在选择有效的材料时，工程师通常必须考虑多种因素。工作温度范围、环境条件、化学接触以及机械或物理要求等服务条件都需要仔细考虑。根据应用的不同，这些使用条件会极大地影响弹性体垫圈或密封件的性能和预期寿命。

考虑到这些概念，让我们来看看垫圈和密封件应用中最常用的五种弹性体。

1) 丁腈橡胶/丁腈橡胶/丁腈橡胶

所有同义词， 这种丙烯腈 (ACN) 和丁二烯或丁腈橡胶 (NBR) 的合成橡胶共聚物是一种流行的当存在汽油、油和/或润滑脂时通常指定的选择。

主要属性：

• 最大温度范围为 ~ -54°C 至 121°C（-65° – 250°F）。
• 对油、溶剂和燃料的耐受性非常好。
• 良好的耐磨性、冷流性、抗撕裂性。
• 首选用于有氮气或氦气的应用。
• 抗紫外线、臭氧和耐候性差。
• 对酮类和氯化烃的耐受性较差。

最常用于：

• 航空航天和汽车燃料处理应用

相对成本：

• 低到中等

2) 三元乙丙橡胶

三元乙丙橡胶的组成始于乙烯和丙烯的共聚。 添加第三种单体二烯，使材料可以用硫磺硫化。生成的化合物称为三元乙丙橡胶（EPDM）。

主要属性：

• 最大温度范围为 ~ -59°C 至 149°C (-75° – 300°F)。
• 优异的耐热性、耐臭氧性和耐候性。
• 对极性物质和蒸汽具有良好的耐受性。
• 优异的电绝缘性能。
• 对酮类、普通稀酸和碱具有良好的耐受性。
• 对油、汽油和煤油的耐受性较差。
• 对脂肪烃、卤化溶剂和浓酸的耐受性较差。

最常用于：

• 冷藏/冷室环境
• 汽车冷却系统和密封条应用

相对成本：

• 低 - 中等

3) 氯丁橡胶

氯丁橡胶家族的合成橡胶是由氯丁二烯聚合而成，又称聚氯丁二烯或氯丁二烯（CR）。

主要属性：

• 最大温度范围为 ~ -57°C 至 138°C（-70° – 280°F）。
• 出色的抗冲击、耐磨和阻燃性能。
• 良好的抗撕裂性和压缩永久变形。
• 出色的防水性。
• 对中等程度的臭氧、紫外线和风化以及油、油脂和温和溶剂具有良好的耐受性。
• 对强酸、溶剂、酯和酮的耐受性较差。
• 对氯化、芳香族和硝基烃的耐受性较差。

最常用于：

• 水环境应用
• 电子

相对成本：

低

4) 硅胶

硅橡胶是高分子乙烯基甲基聚硅氧烷，命名为 (VMQ)，在具有挑战性的热环境中表现非常出色。由于其纯度，硅橡胶特别适合卫生应用。

主要属性：

• 最大温度范围为 ~ -100°C 至 250°C（-148° – 482°F）。
• 优异的耐高温性。
• 出色的抗紫外线、臭氧和耐候性。
• 在所列材料中表现出最佳的低温柔韧性。
• 非常好的介电特性。
• 拉伸强度和抗撕裂性较差。
• 对溶剂、油和浓酸的耐受性差。
• 耐蒸汽性差。

最常用于：

• 食品和饮料应用
• 制药环境应用（蒸汽灭菌除外）

相对成本：

中等 - 高

5) 氟橡胶/Viton®

Viton® 氟橡胶属于 FKM 名称。此类弹性体是由六氟丙烯（HFP）和偏二氟乙烯（VDF或VF2）的共聚物组成的家族。

四氟乙烯 (TFE)、偏二氟乙烯 (VDF) 和六氟丙烯 (HFP) 的三元共聚物以及含有特殊成分的全氟甲基乙烯基醚 (PMVE) 在高级等级中被观察到。

FKM 是需要耐高温和耐化学性的首选解决方案。

主要属性：

• 最大温度范围为 ~ -30°C 至 315°C (-20° – 600°F)。
• 最佳耐高温性。
• 出色的抗紫外线、臭氧和耐候性。
• 对酮类、低分子量酯类的耐受性差。
• 对酒精和含硝基化合物的耐受性差
• 耐低温性差。

最常用于：

• 水上/水肺密封应用
• 高浓度生物柴油的汽车燃料应用
• 支持燃料、润滑剂和液压系统的航空航天密封应用

相对成本：

高

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