聚四氟乙烯與橡膠組合密封應用淺探

　　在高分子材料中，橡膠由於具有良好的力學性能和高回彈性橡膠迫緊零件，彈性模量非常小，因此廣泛地應用於密封制品中。但總體說來，橡膠材料的機械強度偏低，耐磨性較差，運動時產生的摩擦阻力大，在耐介質方面也有一定的局限性。而聚四氟乙烯具有極其優異的化學穩定性和非常低的摩擦系數，特別是填充聚四氟乙烯，由於加入填充補強材料，使其在保持原有優良性能的基礎上，物理機械性能得到進一步的提高。近年來，橡膠與聚四氟乙烯組合形成組合密封，或與聚四氟乙烯粘合形成復合密封，其應用範圍得到了很大的擴展。

　　1 　組合密封

　　該種密封結構形式一般用於油、液、氣缸動密封情況，聚四氟乙烯與橡膠作為兩個單獨的個體存在。一般由聚四氟乙烯件作為密封環直接參與對配合摩擦面的相對運動，而橡膠件則對密封環提供彈性並補償聚四氟乙烯密封環的磨損。下面是幾種常見的組合密封結構形式。

　　(a) ， (b) ， (c) ， (d) 為往復運動密封結構形式， (e) ， (f ) ， (g) 為旋轉運動密封結構形式。(a) ～ (f) 是目前國內外應用得非常普遍的密封結構形式，其運動輕快，密封可靠。結構形式(g) 是旋轉油封的變型: ①是一個橡膠O 形圈，由其提供對外圓的密封; ②由填充聚四氟乙烯材料加工而成，提供骨架支撐並直接參與對軸的密封;③是拉伸彈簧，對聚四氟乙烯唇口起收緊並補償磨損的作用。與普通的橡膠骨架油封相比，該種結構形式的優點是:摩擦小，使用壽命長，更適合在高壓狀態下旋轉密封。

　　2 　復合密封

　　在復合密封結構形式中，聚四氟乙烯與橡膠兩種材料粘合在一起，聚四氟乙烯作支承、骨架、密封面，兩種材料特性相得益彰，起到非常好的密封效果。如在印刷機械和食品機械中，應用得較多的聚四氟乙烯與橡膠復合膜片就是一種較典型的復合密封形式。既利用了橡膠材料的彈性，又利用了聚四氟乙烯的高強度和優異的耐介質性能。

　　3 　應用實例

　　某食品機械均質機柱塞泵中密封形式，該密封件的具體工作要求為:耐酸堿，耐高溫，工作壓力為25MPa ，介質是牛奶。原件為某國外著名密封產品，為橡膠與夾布復合結構形式。用戶反映該產品耐磨性不夠，壽命較短，而且在運行過程中有時會有一些黑色物質析出，影響工作效率和產品品質。經考慮後，將產品結構改為橡膠與填充聚四氟乙烯復合的形式 。

　　新結構形式中橡膠為我所食品級專用三元乙丙橡膠，硬度中等，壓縮變形性能突出;聚四氟乙烯采用玻璃纖維作為補強材料，完全符合無毒要求。實際裝機表明:該結構形式可很好地滿足耐介質、耐溫、耐高壓和安全衛生的要求，而且由於聚四氟乙烯動靜摩擦系數接近，機械運動輕快，磨損大大減少，壽命也大幅提高了。原件使用壽命為2～4 周，采用新的結構形式後使用壽命最高可達到8 周。

　　聚氨酯材料雖然強度高、彈性好，但不能滿足高溫工作環境(160 ℃～180 ℃) 的要求。筆者曾試過將材料改為氟橡膠，由於氟橡膠強度、抗衝擊、抗撕裂性能不夠好，使用效果不理想。現改為聚四氟乙烯與氟橡膠復合結構形式，采用填充聚四氟乙烯作為骨架，利用其耐高溫及物理性能好的特點。這種結構形式既利用了橡膠固有的彈性，又提高了整體密封結構的強度，與金屬骨架密封相比更便於裝配且能吸收衝擊，收到了很好的使用效果。

　　密封件是應用於某食品包裝機械中的一個壓輪。其中填充聚四氟乙烯起到骨架和軸套的作用，由於其特有的優異自潤滑性，使壓合包裝紙時整個工作過程輕快流暢，而硅橡膠則以其良好的彈性達到完美貼合的效果。

　　雖然聚四氟乙烯與橡膠組合密封對設備配摩工作面的光潔度和形位公差要求比較高，會造成設備生產成本的上升，但該結構在工作過程中運動輕快，密封可靠，使用壽命長，已得到越來越普遍的應用;復合密封在生產過程中必須經過前處理、硫化粘合、後處理，在生產工藝過程控制方面有一定的難度，但由於其綜合性能優異，可滿足單用橡膠或塑料無法滿足的工作條件，價值較高，所以非常值得推廣應用。

橡膠密封圈的所到應用之處

　　橡膠密封圈分為：油封、液壓密封件、氣動密封件矽橡膠墊圈、O型圈;

　　普通到民用家庭，如水龍頭、洗手池、自行車;

　　交通：汽車、火車、船舶，航空;

　　工業：各機械設備、電廠、石化、各種管路;

　　用的地方很多很多，只要有需要密封的地方，無論是水、油、氣，都會用到。

　　導熱硅膠墊的應用

　　導熱硅膠墊一般運用於電子行業，軟性導熱硅膠片從工程角度進行仿行設計如何使材料不規則表面相匹配，采用高性能導熱材料、消除空氣間隙，從而提高整體的熱轉換能力，使器件在更低的溫度中工作。

　　金屬密封墊片要這樣儲存才安全

　　在各種機械設備中，金屬密封墊片是必不可少的元件之一，它能夠協助機械各部分之間協調運轉，還可以保證液體等橡膠製品順利通過，這樣重要的元件應該怎樣儲存呢?我們一起來看一下。

　　金屬密封墊片是一種耐腐蝕的產品，在儲存的時候我們不用太擔心它和腐蝕性物質在一起會發生質變。它的穩定性比較好，不管是低溫還是高溫環境，它都不太容易受到影響，所以對於溫度的選擇上我們也可以放心。

　　還有就是防潮問題，因為金屬材質比較容易受潮，我們在儲存的時候一定要注意這個O型環問題，尤其是下雨天氣，一定要保管好密封墊片，還有倉庫裡最好不要出現水等較濕的物品。此外，因為金屬密封墊片的材質是不相同的，所以我們要對它們進行分類放置，這樣可以免去很多麻煩。

　　儲存金屬密封墊片不是困難的事情，只要我們稍微細心一點就可以啦。

密封墊片的選型

　　任何一種類型的墊片，在惡劣的使用環境中，要保證防水密封圈長時間的有效密封，都必須具備以下八個重要特性：

　　墊片的氣密性對於密封系統的介質，墊片在推薦的溫度和壓力工作一定時間內不發生泄露。

　　墊片的可壓縮性墊片和法蘭的接觸面在連接螺栓緊固後，應能很好吻合，以保證密封。

　　墊片的抗蠕變性墊片在壓力負荷和使用溫度的影響下，抗蠕變性應較好，否則回造成螺栓扭距損失，導橡膠製品致墊片的表面應力減小，從而硬氣系統泄露。

　　墊片的抗化學腐蝕所選用的墊片應不受化學介質的腐蝕，而且不能污染介質。

　　墊片的回彈性即使在系統穩定的狀況下，相連接的兩個法蘭由於溫度和壓力的影響肯定會存在微小位移，墊片的彈性功能應能彌補此位移，以保證系統的密封性。

　　O型環墊片的抗黏接性墊片在使用後應能方矽橡膠墊圈便的從法蘭上拆除，不粘接墊片橡膠迫緊零件的無腐蝕性墊片應對連接的法蘭表面無腐蝕性。

　　墊片的耐溫度所選用的墊片應保證在系統的最低溫度和最高溫度下正常使用。