一、耐高溫O型圈的橡膠原材料-氟橡膠的應用

氟橡膠密封件，用于發動機的密封時，可在200℃~250℃下長期工作，在300℃下短期工作，其工作壽命可與發動機返修壽命相同，達1000~5000飛行小時（時間5~10年）；用于化學工業時，可密封無機酸，有機溶劑及其它有機物；用于深井采油時，可承受149℃和420個大氣壓的苛刻工作條件；用于過熱蒸汽密封件時，可在160~170℃的蒸汽介質中長期工作。在單晶硅的生產中，常用氟橡膠密封件以密封高溫（300℃）

在高真空應用方面，當飛行高度在200~300Km時，氣壓為133×10-6 Pa（10-6mmHg），氯丁橡膠、丁橡膠、丁基橡膠均可應用；當飛行高度超過643Km時，氣壓將下降為133×10-7Pa（10-7mmHg）以下，在這種高真空中只有氟橡膠能夠應用。因此氟橡膠成為高真空設備及宇宙飛行器中密封件的最主要的橡膠材料。

用氟橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質場合，如用作飛機燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫熱空氣、熱無機及其它特種介質的輸送、導引等。用氟橡膠制成的電線電纜屈撓性好，且有良好的絕緣性。氟橡膠制作的玻璃纖維膠布，能耐300℃的高溫和耐化學腐蝕。芳綸布涂氟膠后，可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸堿類儲罐間的連接伸縮管（兩端可有金屬法蘭連接），可承受高壓力、高溫度和介質腐蝕，并對兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋，作為煉油廠的內浮頂貯罐用軟密封件，起到密封、減少油液面的揮發損失等作用。

羥基亞硝基氟橡膠主要用作防護制品和密封制品，以溶液形式作為不燃性涂料，應用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品，如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬瀨性體、織物的膠粘劑，制造海綿及接觸火箭推進劑（N2O4）的墊圈、O型圈等各類密封件。全氟醚橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍，低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚橡膠還具有突出的耐介質腐蝕性，在軍工尖端技術中得到廣泛應用。

二、三元乙丙橡膠的硫化工藝

三元乙丙橡膠可以采用二烯烴類橡膠用的普通硫化方法硫化，但由于硫化速度較慢，故近年發展了高不飽和度三元乙丙橡膠，其硫化速度不低于高不飽和橡膠的。

三元乙丙橡膠通常可用硫黃、過氧化物、醌肟和反應性樹脂等多種硫化體系進行硫化。不同的硫化體系對其混煉膠的門尼粘度、焦燒時間、硫化速度以及硫化膠的次聯鍵型、物理機械性能(如應力-應變、滯后、壓縮變形以及耐熱等性能)亦有著直接的影響。硫化體系的選擇要根據所用乙丙橡膠的類型、產品物理機械性能、操作安全性、噴霜以及成等因素加以綜合考慮。

三、三元乙丙O型圈的硫黃硫化體系

硫黃硫化體系是三元乙丙O型圈使用最廣泛最主要的硫化體系。在硫黃硫化體系中，由于硫黃在乙丙橡膠中溶解度較小，容易噴霜，不宜多用。一般硫黃用量應控制在1～2份范圍內。在一定硫黃用量范圍內，隨硫黃用量增加，膠料硫化速度加快，焦燒時間縮短，硫化膠拉伸強度、定伸應力和硬度增高，拉斷伸長率下降。硫黃用量超過2份時，耐熱性有下降，高溫下壓縮永久變形增大。

為使膠料不噴霜,促進劑的用量亦必須保持在三元乙丙O型圈的噴霜極限溶解度以下。實際上，在工業生產中，基于以下3個原因幾乎都是采用二種或多種促進劑的并用體系：

(1)多種促進劑并用，容易達到硫化作用平衡。

(2)許多促進劑在較低濃度時，就會發生噴霜，因此用量不宜太高。

(3)促進劑這間的協同效應，有利于導致硫化時間的縮短和交聯密度的提高。

硫黃硫化體系中，促進劑的用量還可以通過增加硬脂酸的用量來提高，當其它條件不變的情況下，硬脂酸用量增加會導致交聯密度、單硫和雙硫交聯鍵增加。氧化鋅用量的增加亦有助于在交聯時形成促進劑，從而提高膠料的交聯密度及抗返原性，改善動態疲勞性能和耐熱性能。

四、O型橡膠密封圈的混煉膠的質量檢驗

控制混煉膠的質量對保證O型圈半成品和成品性能具有重要的意義。通常主要對混煉膠進行快速檢驗和對膠料物理機械性能進行檢驗。

1、快速檢驗

（1）分散度檢驗 檢驗方法一是目測。可借助放大鏡觀察或將膠膜拉伸后用肉眼觀察，檢查O型圈膠料斷面上光澤的明暗來確定有無結聚粗粒，據此可粗略判斷分散程度；二是用顯微鏡觀察，可采用光學顯微鏡、電子顯微鏡或者X光攝影觀察膠料切片。采用后者可觀察到膠料中未分散的炭黑的結團現象，若混煉均勻，表面細膩，五結團疙瘩。

（2）膠料均勻性檢驗 檢驗項目主要是O型圈膠料的可塑度、相對密度、硬度和環狀定伸應力等。測試膠料可塑度主要是檢查混料膠料的可塑性是否符合規定以及是否均勻。測定相對密度是為了檢查O型圈膠料中是否漏加或者多加了某一種配合劑以及混料是否均勻。通過檢查硫化膠試片的硬度可檢驗填充劑的分散程度，也可以檢查硫化的均勻程度。測定環狀定伸應力是用小型硫化機和模具制備環狀試樣，硫化條件為（180-250）℃*（1-2）min，測定其定伸應力。此方法速度快，精確度高，因而被廣泛采用。除了上述方法外，還可通過測定硫化膠的物理機械性能和采用化學分析方法來檢查混料膠的質量。

（3）膠料流變性的檢驗 對于硫化膠，可采用門尼粘度計和振蕩型流變儀來評價混料膠料的流變性能，即膠料的整體宏觀特性。將所測的流變曲線與標準流變曲線相比較，即可查出膠料中配合劑是否快速漏加或錯加

2、O型圈混料膠物理機械性能檢驗 通過快速檢驗可控制膠料在混料過程中的質量，而對用于實際生產的混料膠則還需要進行硫化膠物理機械性能檢驗。根據客戶使用O型圈的的各項使用條件和要求，按國家標準規定的試驗方法進行測試。

五、O型圈硫化條件如何確定

1、通過O型圈的各種膠料的性能試驗，結合本企業的設備和工藝條件，確定產品的硫化溫度

2、按確定的硫化溫度，通過硫化儀或其他實驗方法確定正硫化時間、硫化平坦時間范圍和硫化溫度系數。如果是薄壁制品，通過以上步驟即可確定出正硫化時間

3、如果O型圈厚度超過6mm，則還需要確定升溫階段的硫化條件，因為橡膠是不良導熱體，表層與內層溫差隨著厚度增加而增大。形成溫度滯后，這個滯后時間取決于導熱速率，大約厚度增加1mm，滯后時間需增加1-1.5min.

4、根據O型圈各層膠料的平坦區間范圍，通過硫化效應的計算和實際測溫，來核對各層的硫化效應值是否位于平坦區間范圍內。注意O型圈最難受熱部位的硫化時間，應大于膠料的最小硫化平坦時間。

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