Ключевые соображения производительности и применения уплотнительных кольцевых уплотнений Fluororubber (FKM)

Как уплотнительные кольца FKM работают в экстремальных условиях?

В современной промышленной области рабочая среда оборудования становится все более сложной, а экстремальные условия труда выдвигают строгие требования к уплотнительным компонентам. Благодаря своей уникальной молекулярной структуре и химическим свойствам уплотнительные кольца FKM обладают превосходными характеристиками при высокой температурной устойчивости, химической устойчивости, устойчивости к старению и т. Д., что делает их идеальным выбором для герметизации в чрезвычайных условиях труда.

Высокая температурная стойкость FKM уплотнения кольца особенно выдающийся. Его основная цепь состоит из углеродных связей и фториновых углеродных связей. Фтор-углеродная связь имеет чрезвычайно высокую энергию связи до 485 кДж/моль, что намного выше, чем углерод-гидроген (413 кДж/моль). Это позволяет FKM долго работать в высокой температурной среде 200 ℃250 ℃. Некоторые специально сформулированные FKM могут даже выдержать мгновенные высокие температуры 300 ℃. В таких сценариях, как герметизация автомобильного двигателя и герметизация высокотемпературных частей нефтехимических трубопроводов, уплотнительные кольца FKM могут эффективно предотвратить утечку средней утечки при их высокотемпературной сопротивлении и обеспечить непрерывную и стабильную работу оборудования.

Устойчивость к химической коррозии является еще одним основным преимуществом уплотнительных колец FKM. Сильная электроотрицательность атомов фтора образует высоко стабильный экранирующий слой электронного облака на поверхности молекулярной цепи FKM, что значительно уменьшает возможность реагирования молекулярной цепи с химической средой. Следовательно, уплотнительные кольца FKM обладают хорошей толерантностью к большинству органических растворителей, неорганических кислот и сильных окислителей. Например, в сильных окислительных кислотных средах, таких как концентрированная серная кислота и концентрированная азотная кислота, а также органические растворители, такие как бензин и дизельное топливо, уплотнительные кольца FKM по-прежнему могут поддерживать хорошие характеристики герметизации и физические и механические свойства. Тем не менее, следует отметить, что FKM имеет плохую терпимость к полярным растворителям, таким как амины, кетоны и эфиры, и при использовании его в этих средах среда требуется тщательная оценка.

С точки зрения сопротивления старения, уплотнительные кольца FKM также хорошо работают. Будь то термическое окислительное старение, старение озона или ультрафиолетовое старение, FKM демонстрирует сильное сопротивление. В процессе термического окислительного старения стабильность молекулярной цепи FKM эффективно замедляет скорость окислительного деградации; Его молекулярная структура обладает естественной устойчивостью к озону и может долгое время использовать в среде озона с высокой концентрацией без растрескивания; В то же время, FKM обладает слабой способностью поглощать ультрафиолетовые лучи, а при использовании в наружной среде его скорость старения значительно ниже, чем у многих других резиновых материалов.

Как правильно выбрать твердость и формулу материала уплотнительных колец FKM?

Твердость и материальная формула уплотнительных колец FKM непосредственно влияют на их герметичную производительность и срок службы. Правильный выбор является ключом к обеспечению эффекта герметизации.

Твердость является одним из важных показателей производительности уплотнительных колец FKM, обычно экспрессируемых на берегу A, с общим диапазоном 60-90 береговых уплотнительных колец FKM с более низкой твердостью (например, 60-70 берег A) имеют хорошую гибкость и способность восстановления деформации сжатия и подходят для условий работы с высокой шероховатостью поверхности или большими пробелами для уплотнения. Они могут лучше заполнить небольшие дефекты на герметизирующей поверхности и сформировать эффективное уплотнение. Тем не менее, уплотнительные кольца с низким содержанием жесткости подвержены деформации экструзии в средах высокого давления, что приводит к разрушению уплотнения. Уплотнительные кольца FKM с высокой твердостью (80-90 Shore A) обладают более высокими возможностями антиэкстразии и подходят для сценариев герметизации высокого давления, но их гибкость относительно плохая и требует более высокой степени соответствия на поверхности герметизации.

Содержание фтора в формуле материала является основным фактором, влияющим на производительность уплотнительных колец FKM. Чем выше содержание фтора, тем сильнее химическая устойчивость и высокая температурная устойчивость FKM, но также приведет к увеличению твердости материала, увеличению сложности обработки и более высокой затратах. Вообще говоря, средний фториновый каучук с содержанием фтора, содержащего 66% - 71%, дает хороший баланс между химической стойкостью, физическими и механическими свойствами и стоимостью и подходит для большинства обычных сценариев промышленного уплотнения; В то время как высокий фториновый каучук с содержанием фтора более чем на 75%, хотя химическая устойчивость и высокая температурная устойчивость к дальнейшему улучшению, являются дорогостоящими и в основном используются в аэрокосмической промышленности, полупроводниках и других областях с чрезвычайно высокими показателями производительности.

Система отверждения также оказывает важное влияние на производительность уплотнительных колец FKM. Обычно используемые системы отверждения включают систему отверждения пероксида, систему отверждения амина и систему отверждения фенольной смолы. Уплотнительные кольца FKM, отвергнутые системой отверждения пероксида, имеют превосходную высокотемпературную устойчивость и постоянную производительность деформации, а вулканизированный каучук обладает высокой чистотой, что подходит для отраслей с высокими потребностями в гигиене, таких как продукты питания и лекарства; Система отверждения амин имеет быструю скорость отверждения, а вулканизированный резин имеет высокую прочность на растяжение, но высокая температурная сопротивление относительно плохая; Система отверждения фенольной смолы может придать уплотнительным кольцам FKM хорошую химическую устойчивость и температуру и широко используется в нефтехимическом поле.

Где применимая граница между FKM и другими уплотнениями эластомера?

При выборе материалов герметизации кольца FKM и эластомеры, такие как NBR, HNBR и FFKM, имеют свои собственные преимущества и недостатки. Разъяснение их применимых границ поможет сделать разумный выбор.

Нитриловая резина (NBR) является одним из наиболее широко используемых резиновых уплотнительных материалов. Его самое большое преимущество заключается в том, что он обладает хорошей терпимостью к минеральным маслам, животным и растительным маслам, и оно низкое и обладает отличными характеристиками обработки. Диапазон рабочей температуры NBR, как правило, составляет -40 ℃ - 120 ℃. Он подходит для сцен, таких как автомобильные топливные системы и гидравлические системы, которые имеют высокие требования к стойкости масла, но относительно легкие среды температуры и химических средств. Тем не менее, температурная устойчивость NBR, устойчивость к химическим вопросам и устойчивость к старению намного уступает FKM, и она будет возрастать и быстро выходить из строя в высокой температуре и сильной среде химической среды.

Гидрогенизированный нитрильный каучук (HNBR) является гидрогенизированным продуктом NBR. Благодаря гидрогенизированию двойных связей в молекулярной цепи NBR, его высокая температурная устойчивость, устойчивость к старению и химическая устойчивость значительно улучшаются. Диапазон рабочей температуры HNBR может достигать -35 ℃ - 150 ℃. В некоторых средних температурных и химических средних средах его производительность близка к FKM, но цена относительно низкая. Тем не менее, производительность HNBR в сильных окислительных средах и высокой температуре по -прежнему не сопоставима с FKM. Он подходит для условий труда, таких как периферийные уплотнения автомобильного двигателя и промышленные уплотнения коробки передач.

Perfluoroelastomer (FFKM) - это резиновый материал с наибольшим содержанием фтора. Он имеет лучшую высокую температуру и химическую устойчивость, чем FKM. Он может работать долгое время при высокой температуре 327 ° C и может противостоять практически всем химическим средам. Тем не менее, FFKM стоит дорого, трудно обрабатывать и обладает низкой низкой температурой. Следовательно, он в основном используется в специальных областях, таких как производство полупроводников и герметизация химического реактора, которые имеют чрезвычайно высокие требования для производительности герметизации и не рассматривают затраты. В отличие от этого, FKM обнаружил лучший баланс между производительностью и стоимостью и подходит для обычных потребностей в уплотнении в большинстве промышленных областей.

На какие технические моменты следует обратить внимание при установке и использовании уплотнительных колец FKM?

Правильная установка и использование являются ключом для максимизации производительности уплотнительных колец FKM и продления срока службы. Внимание должно быть уделено техническим точкам, таким как шероховатость поверхности, конструкция скорости сжатия и режим отказа.

Шероховатость поверхности герметичной поверхности оказывает значительное влияние на герметизирующее влияние уплотнительного кольца FKM. Вообще говоря, значение RA поверхности поверхности поверхности герметизации следует контролировать от 0,8 до 3,2 мкм. Поверхность, которая слишком грубая, поцарапает поверхность уплотнительного кольца и образует канал утечки; Поверхность, которая слишком гладкая, не будет способствовать посадке между уплотнительным кольцом и уплотнением, а утечка границы раздела склонна. Кроме того, точность обработки поверхности герметизации также должна строго контролировать, чтобы избежать размерных отклонений, которые приводят к неправильной установке уплотнительного кольца.

Конструкция скорости сжатия уплотнительных колец FKM напрямую связана с эффектом герметизации и сроком службы. Если скорость сжатия слишком высока, старение и износ уплотнительных колец будут ускорены, сокращая срок службы; Если скорость сжатия слишком низкая, эффективное уплотнение не может быть сформировано. Как правило, скорость сжатия уплотнительных колец FKM рекомендуется контролировать на уровне 15% - 25% для статического герметизации, а скорость сжатия может быть надлежащим образом снижена до 10% - 15% для динамического герметизации. В то же время также должно быть рассмотрено влияние таких факторов, как рабочая температура и среднее давление на скорость сжатия. В высокотемпературной среде материал будет подвергаться термическому расширению, а скорость сжатия должна быть надлежащим образом уменьшена; В среде высокого давления скорость сжатия должна быть надлежащим образом увеличена для предотвращения деформации экструзии.

Понимание режимов сбоя уплотнительных колец FKM может помочь предотвратить сбои заранее. Общие режимы отказа включают в себя отказ экструзии, сбой износа, неудачу старения и химическую коррозионную неудачу. Отказ экструзии в основном происходит в средах высокого давления. Когда герметичный зазор слишком велик, уплотнительное кольцо будет втиснуто в зазор и повреждено. Этого можно избежать, выбирая уплотнительные кольца с соответствующей твердостью и контролируя зазор за герметиком. Отказ износа в основном вызван трением во время динамического уплотнения. Износ можно уменьшить, оптимизируя структуру герметизации и с использованием смазочной среды. Отказ старения и химическая коррозионная сбой тесно связаны с рабочей средой. Необходимо выбрать соответствующую формулу материала в соответствии с фактическими условиями труда и регулярно проверять и заменить уплотнительные кольца.