O形橡胶密封圈制造技术

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 一、总论

    O形橡胶密封圈是横截面积为圆形的橡胶制品。其应用遍及化工、机械、煤炭、石油、冶金、交通运输、家用电器等领域。O形橡胶圈是所有橡胶密封制品中，生产数量最大、用途最广的一种密封元件。
〈一〉O形橡胶密封圈的性能和应用
O形橡胶密封圈广泛用于各种机械设备中，在不同的温度、压力及介质中起密封作用，用以防止机械设备漏油、漏气、漏水及外界环境介质和粉尘的侵入。与其它橡胶密封件相比，有以下优点∶
1、结构简单，体积小，安装部位紧凑。
2、具有自密封作用，无需周期性调整。
3、密封性能好，静密封时不会泄漏。
4、运动摩擦阻力小，适合于压力交变的场合。
5、尺寸和沟槽已实现了标准化，价格便宜，产品易得，便于使用和购买。
6  适应性强，用途十分广泛。

O形橡胶密封圈的不足之处∶
1、用于压缩动密封时，启动摩擦阻力较大。
2、动密封时很难做到不泄露，只能控制其泄露量不超过规定的许可值。
3、在气压和水压密封过程中，需要添加润滑油，防止磨损。在某些场合常需加防尘、防护挡圈。
4、对偶配合件〈如运动面、沟槽、间隙等〉的加工尺寸及精度要求严格。

   根据O形橡胶密封圈与被密封装置的相对运动状态，可分为静密封用O形圈、往复运动密封用O形圈、旋转运动密封用O形圈。按密封结构，可分为径向密封和轴向密封两类O形圈。
制造O形橡胶密封圈的材料主要是合成橡胶。根据工作温度、接触介质、承受压力的不同，在选择胶种时也有所不同。详见下表∶

胶料组别   硬度范围邵氏A/度    胶料特性     工作压力/Mpa    工作温度范围/℃     工作介质
A-1            65±5            耐油           8               -35～+100        矿物油、空气、水
A-2            75±5            耐油          16              -30～+100         矿物油、空气、水
A-3            75±5            耐油、低温    16              -40～+100         矿物油、空气、水
A-4            85±5            耐油          32              -25～+100         矿物油、空气、水
B-1            65±5            耐油          2.5             -20～+200         矿物油、空气、水
B-2            75±5            耐油          16              -20～+200         矿物油、空气、水
C-1            65±5            耐酸、碱      2.5             -25～+80         20%的硫酸、盐酸或

                                                                             氢氧化钠、氢氧化钾液
                                        
 A组为丁腈橡胶；B组为氟橡胶；C组为天然橡胶或异戊橡胶；也可以选用其它适当的材质。

二、O形橡胶密封圈胶料配方设计
〈一〉 配方设计地原则
橡胶配方一般由生胶、硫化防老剂补强剂体系、防护体系、补强体系、软化体系组成。配方设计的目的是为了寻求各种配合组份的最佳配比组合，从而获得良好的综合性能。配方设计最终要达到如下目的∶
1、  满足密封圈使用性能要求。
2、  胶料加工工艺性能良好。
3、  在保证产品质量的前提下尽量选择价格便宜、来源丰富、无毒或低毒、性能稳定的原材料。
   橡胶配方按其用途可分为试验配方和实用配方。前者是为了研究或鉴定某种原材料与硫化胶及混炼胶性能之间的关系，在组成上力求简单。实用配方则主要研究硫化胶性能与产品实际使用性能及混炼胶工艺性能之间的关系。实用配方的制定过程为∶
产品使用的环境条件、制造工艺分析-?选择胶种以及组成配方的各种配合剂组成试验配方-?性能评价试验-?组份调整改进-?扩大试验，确定实用配方。

〈二〉 O形密封圈胶料配方设计
O形橡胶密封圈工作环境复杂多样，就要求其胶料具有某些特殊的性能。在液压系统中，要求具有良好的耐油性、耐温性、低的压缩永久变形和一定的拉伸强度。作为动态密封，除了具有要求之外，胶料还应具有较好的耐磨性和抗撕裂性能。用于特殊介质的密封则要求胶料在介质中的体积变化和硬度变化较小。总之，配方设计应根据具体的工作条件、介质种类、使用温度、工作压力和应用状态等综合考虑。
O形橡胶密封实用配方举例∶
1、丁腈橡胶配方
硬度/邵氏A         60±5      70±5      80±5      90±5
丁腈橡胶N230        100         20         100        100
丁腈橡胶N41          --          80          --          --
硫黄                0.3         0.3         0.3         --
氧化锌               5           5           5          5
硬脂酸楚             1           1           1          1
防老剂MB             1           1           1          1
防老剂4010           1.5         1.5         1.5      RD/2
喷雾炭黑             40         50          --          --
高耐磨炉黑          --          35          75         80
DBS/DOS              7          5           7          --
低聚酯             --         --           --          15
促进剂TE            2.5        1.5         1.5         --
促进剂DM            1.5         --           --          2
硫化剂DTDM          --          --           --          3
DPC                 --           2           2          1
聚乙烯蜡            --          --           2          --

合计                159.8      217.3       196.3        210

2、 氟橡胶配方
硬度/邵氏A             70±5      80±5
氟橡胶2603             100        100
活性氧化镁                 3          5
氢氧化钙                   5          3
喷雾炭黑                  23         15
BPP/双酚AF            0.4/2        --
3#硫化剂                  --          3

合计                 131.4/133     126

3、硅橡胶配方
硬度/邵氏A            50±10      70±10
硅橡胶110-2           100         100
二苯基硅二醇             7            6
气相法白炭黑4#         35           45
三氧化二铁               3            1
DCP                     1           1,5

合计                    146         153.5

4  乙丙橡胶配方

硬度/邵氏A             60±5        70±5
三元乙丙橡胶            100          100
氧化锌                   5             5
硬脂酸                   1             1
石蜡                     --             1
高耐磨炉黑               50           70
机油                     10           10
DCP                     5             4

合计                    171          191

5、 丙烯酸酯橡胶配方

硬度/邵氏A                          70±5
丙烯酸酯橡胶AR840                  100
防老剂DNP                            2
快压出炉黑                            60
聚乙烯蜡                               2
硬脂酸钾                              0.5
硬脂酸钠                               2
硫黄                                  0.3
氧化镁                                 2

合计                                 168.8