硅橡胶密封制品
(一)汽车密封制品
硅橡胶具有良好的耐屈挠性、耐高温性及耐老化性。由于硅橡胶有良好的理化性能,20世纪50年代就开始在许多重要橡胶密封制品中采用。汽车工业的发展,使硅橡胶使用量大幅度增加。汽车发动机硅橡胶密封制品的使用寿命可满足10年以上及15万公里的苛刻要求。近年来,无需二次硫化的硅橡胶新品种已研制成功。用纳米稀土元素氧化物配制的耐高温硅橡胶应用研究获得突破,使硅橡胶耐热温度提高了50℃,并改善了硅橡胶的粘接性和机械强度。
硅橡胶应用于密封制品的领域相当广泛。主要密封制品有汽车发动机曲轴后密封圈、燃油泵密封件、空调压缩机密封件、电位器绝缘衬套和灌封材料等。道康宁公司开发的一系列高性能热塑性弹性体有可能在汽车应用发动机舱密封件、垫片和胶管中取代热硫化型橡胶如丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶。这种硅橡胶基材料,名为TPSV,依据品级和产品,价格在10~15美元/kg。这种材料是工程热塑性塑料,在塑料相中分散有完全硫化的硅橡胶粒子。连续的TPE相可为聚酰胺或一种未披露的专有技术材料。这种新的TPE兼具硅橡胶的良好高低温性能、与TPE典型的热熔加工性能和耐化学性能,可熔融反复加工,材料总耗量降低,并可回收再用。它们不会取代苯乙烯类TPE和DPDM/PP类TPV,而是用于这两类材料不能满足性能要求的场合。由于它们 TPSIV高性能,可以取代高性能的有机热硫化性橡胶。(环保促进剂-欧文新材料)
硅橡胶应用于密封制品的领域相当广泛。主要密封制品有汽车发动机曲轴后密封圈、燃油泵密封件、空调压缩机密封件、电位器绝缘衬套和灌封材料等。道康宁公司开发的一系列高性能热塑性弹性体有可能在汽车应用发动机舱密封件、垫片和胶管中取代热硫化型橡胶如丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶。这种硅橡胶基材料,名为TPSV,依据品级和产品,价格在10~15美元/kg。这种材料是工程热塑性塑料,在塑料相中分散有完全硫化的硅橡胶粒子。连续的TPE相可为聚酰胺或一种未披露的专有技术材料。这种新的TPE兼具硅橡胶的良好高低温性能、与TPE典型的热熔加工性能和耐化学性能,可熔融反复加工,材料总耗量降低,并可回收再用。它们不会取代苯乙烯类TPE和DPDM/PP类TPV,而是用于这两类材料不能满足性能要求的场合。由于它们 TPSIV高性能,可以取代高性能的有机热硫化性橡胶。(环保促进剂-欧文新材料)
具有酸碱作用的硅橡胶密封胶包括SGS689高黏结性结构密封胶及SWS683耐候性柔性密封胶两个品种,上述两种新材料产品由于具有酸(碱)功能团的胶料对呈碱(酸)性的被粘基材表面的酸碱配位连接作用,使它们具有高于一般硅橡胶的黏合性能及黏合稳定性能。SGS689密封胶属于中模量的密封胶产品,主要应用于现代建筑业玻璃幕墙的结构粘接工程(SGS施工法);SWS683密封胶属于中低模量的密封胶产品,主要用于幕墙构件间的柔性密封粘接。两种产品均采用中性交联(硫化)体系,使用时对基材无任何腐蚀作用,胶层对雨雪、臭氧及紫外线的腐蚀作用具有很强的抵抗力。SGS689高黏结性结构密封胶的主要技术指标:硬度(邵尔A)46,拉伸粘接强度1.10MPa,浸水后的拉伸粘接强度1.06MPa,热老化失重2.7%,热老化(龟裂、粉化)0.0%,各项技术指标全面超过国家标准GB16776-1997《建筑用硅酮结构胶》规定的要求。SwS683耐候性柔性密封胶的主要技术指标:硬度(邵尔A)37,拉伸粘接强度1.00MPa,定伸160%的粘接破坏试验无破坏,热老化失重2.4%,热老化(龟裂、粉化)0.0%,各项技术指标全面超过国家标准GB14683-1992《建筑用硅酮密封膏》标准规定的要求。
(二)小型变压器用氟硅橡胶密封圈
1、密封圈设计
密封法兰材料采用的是有机玻璃，其强度自然远不及一般的金属法兰。如果采用O形密封圈,由于法兰的槽缺少一条边,很容易导致密封圈扭曲变形,从而发生泄漏,所以选用截面为矩形的密封圈。法兰轴向内部无挡板,外部又太薄弱,因此密封力主要依靠径向来施加变压器对温度的适应性要求较高(-40-150℃),这就提高了对密封力的要求;另一方面,矩形圈的轴向密封面比O形圈大得多,同样压缩率下的压强便较小,在高温下容易出现世漏。通常,使用矩形密封圈的目的在于使密封圈产生弹性或塑性变形以填满法兰的微Ac凹凸不平,阻止泄漏发生,因此密封圈的硬度应低于法兰材料的硬度。这里,法兰材料的非金属性与高密封力的要求亦成为矛盾。鉴于此,采用带内加强金属环的橡胶密封圈选用氟硅橡胶。
2.密封圈材料
选用氟硅橡胶。氟硅橡胶由氟硅生胶添加耐热添加剂、结构控制剂和硫化剂混炼而成。氟硅橡胶具有硅橡胶的优点,即优异的耐高低温、耐臭氧及大气老化性能,还兼有良好的介电、憎水、生理惰性等特点;氟硅胶由于在分子侧基引入极性的氟原子,其硫化胶还具有较好的耐油性能,适于制造燃油介质工作中的密封圈和垫片。氟硅橡胶牌号为G401,其使用温200℃,能适应变压器的使度为用环境要求:邵尔A硬度为50,大10小于有机玻璃法兰,利于密封。密封圈中的内加强金属环采用较为常用的45°钢,经表面砂化处理后与胶料黏合函良好。
3.密封圈的应用
小型高压变压器采用的灌封绝缘介质为45变压器油,应用上述设计的密封圈,进行高低温循环实验,检测50密封圈所承受的压力,数据见图1-9，实验后无泄漏现象,密封圈外形完好同批产品还进行了离心、冲击、随机振动等环境应力试验,密封效果良好,达到了预期目的。
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