Свойства уплотнительных материалов: Материалы уплотнительные — Энциклопедия по машиностроению XXL

Содержание

Материалы уплотнительные — Энциклопедия по машиностроению XXL

В последнее время большое внимание уделяют материалам деталей машин, механизмов и приборов, предназначенных для работы в узлах трения без специальной смазочной среды материалы на основе полимеров (подшипники, зубчатые колеса, кулачки и др.), углеграфитные материалы (уплотнительные элементы, вкла-  [c.246]

РАБОЧЕЙ СРЕДЫ НАПЛАВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ АРМАТУРЫ  [c.241]

Вода. Температура воды, показатель pH, загрязненность абразивными частицами и другие факторы учитываются при подборе материалов уплотнительных поверхностей. Если выбрана пара бронза + графит, то вода должна быть особенно чистой и свободной от абразивных частиц, которые могли бы внедриться в сравнительно мягкую бронзу. При высоком значении pH и незначи-  [c.95]


Материалы уплотнительных колец торцовых уплотнений и рабочие среды  [c.96]

Иногда на втулку наносится поверхностное покрытие для получения лучшей совместимости (в отношении износа) с материалом уплотнительного кольца.  

[c.120]

Условия работы, конструкция. При открытии или закрытии запорных вентилей трение уплотнительного кольца тарелки по уплотнительному кольцу корпуса практически отсутствует. Вследствие этого к материалу уплотнительных колец запорных вентилей не предъявляется повы-щенных требований в отношении устойчивости против истирания.  [c.374]

Недостатком является относительно малая твердость (Яд= 180—220) наплавленного слоя, что сказывается при попадании твердых частиц между седлом и клапаном и не позволяет наплавлять этим материалом уплотнительные кольца задвижек высокого давления.  [c.382]

Вследствие малых зазоров между рабочим колесом и уплотнительными кольцами, особенно у насосов, возможно кратковременное задевание колеса о кольцо при большой относительной скорости перемещения. Поэтому материал рабочего колеса должен обладать хорошими антифрикционными качествами в паре с материалом уплотнительного кольца.  

[c.161]

Возможность передачи энергии или сигналов обусловливается возможностью герметизации всех трактов гидропередачи. Поэтому нельзя рассматривать свойства рабочей жидкости безотносительно к средствам уплотнения и, во всяком случае, без рассмотрения материалов уплотнительных устройств.  [c.95]

Различные узлы (регулирующие вентили, ручные вентили, электромагнитные клапаны, маслоотделители…) одинаковы, но подбирать их нужно с учетом поправочного коэффициента, зависящего от типа хладагента (Тем не менее, нужно быть внимательным, так как изготовленные из некоторых ранее применявшихся материалов уплотнительные прокладки могут оказаться менее надежными при работе в среде НРС). Жидкостные ресиверы для HF обычно одинаковы с ресиверами, используемыми для других хладагентов.  [c.333]

Разъемное соединение с кольцом треугольного сечения (см. рис. 8.1.18). Геометрические размеры кольца не рассчитывают, а выбирают по табл. 8.1.4 для сосуда соответствующего диаметра при материале уплотнительного кольца с пределом текучести  

[c.794]

Разъемное соединение с кольцом восьмиугольного сечения (см. рис. 8.1.19). Геометрические размеры уплотнительного кольца приведены в табл. 8.1.5 и соответствуют материалам уплотнительного кольца с пределом текучести  [c.795]

При внутреннем диаметре сосуда D, отличающемся от табличного значения, геометрические размеры сечения уплотнительного кольца и ответных канавок под него следует принимать для ближайшего табличного значения D. Для материалов уплотнительных  [c.795]


Наряду с металлами состояние оборудования определяется также состоянием материалов уплотнительных устройств. Эластичные герметизирующие материалы испытывают на стойкость к воздействию  [c.182] Условное обозначение материалов уплотнительных колец  
[c.91]

Пары трения, а. Материалы. Материалы уплотнительных колец следует выбирать из приведенных в табл. 30 с учетом данных табл. 27 и 28. Опорные кольца изготовляют обычно из металлов или твердых неметаллических материалов (керамики, силицированного графита и т. д.). Упорные кольца чаще выполняют из полимерных и углеродных материалов.  [c.128]

Подавляющее большинство опор качения эксплуатируют при нормальной температуре и незначительном перепаде давлений. Поэтому основной фактор, определяющий область применения уплотнения, — допустимая скорость скольжения в паре трения. Скорость зависит от материалов уплотнительных элементов, конструкции уплотнения и условий смазки трущихся поверхностей. Наиболее высокие значения скорости (к = 804-100 м/с) осуществимы лишь при наличии устойчивой масляной пленки в зоне трения, что на практике возможно только при значительной утечке уплотняемой жидкости. Скоростной предел в режиме сухого и граничного трения, как правило, не превышает 15—20 м/с.  

[c.153]

Для шероховатых поверхностей более рациональны уплотнения, работающие на сжатие (прямоугольной формы). Применение в качестве материалов уплотнительных колец прямоугольной формы, различных марок твердых и мягких резин требует высокого удельного давления на кольцо, что снижает грузоподъемность захвата Губчатые резины, работающие при меньших удельных давлениях, дают большие потери вакуума.  [c.89]

Торцовые уплотнения по своим эксплуатационным качествам выгодно отличаются от всех прочих уплотнений вращающихся валов. Так, потери мощности на трение в торцовых уплотнениях составляют лишь 10—15% потерь мощности в сальниковых уплотнениях. Основной узел, обеспечивающий работоспособность такого уплотнения, — уплотнительные кольца, трение которых и создает герметичность узла. Надежность работы торцового уплотнения во многом определяется физико-механическими свойствами материалов уплотнительных колец, в частности пластмасс.  

[c.172]

По материалу уплотнительных поверхностей — краны с металлическими, пластмассовыми, графитовыми и резиновыми седлами или гнездами.  [c.11]

Краны в зависимости от геометрической формы уплотнительных поверхностей затвора разделяются на три основных типа конические, цилиндрические и шаровые. Краны классифицируются и по другим признакам, например по способу создания удельного давления на уплотнительных поверхностях, по количеству проходов, по материалу уплотнительных поверхностей.  [c.137]

Вентили проходные запорные латунные для жидких и парообразных сред (рис. 1Х.7), рассчитанные на Ру 1 и 1,6 МПа, по своей конструкции, размерам и исполнению должны соответствовать ГОСТ 9086—74. Вентили по этому стандарту выпускаются в трех исполнениях /, 2 и условным проходом Ду=15…50 мм. Исполнения 1 я 2 совершенно одинаковы, отличаются лишь материалом уплотнительной поверхности запорного элемента в золотнике (клапане) для исполнения 1 применяется резина, для исполнения 2 — специальная масса. Золотник в вентилях исполнения 5, как и корпус, выполнен из латуни.  

[c.139]

В зависимости от геометрической формы уплотнительной поверхности запорного элемента различают краны конические, цилиндрические и шаровые. Краны классифицируют и по другим признакам, например по способу создания давления на уплотнительной поверхности, по числу проходов, по материалу уплотнительной поверхности.  [c.143]


Арматуру выбирают по каталогам в зависимости от рабочих параметров и степени агрессивности среды. Арматура должна удовлетворять требованиям повышенной герметичности запорных и сальниковых устройств, а также разъемных соединений. Выбор материалов арматуры, сальниковых набивок и прокладок зависит также от условий работы трубопроводов и аппаратуры. При конструировании арматуры особое внимание должно быть обращено на коррозионную стойкость материалов уплотнительных колец задвижек и запорного органа вентилей (клапана и седла).  
[c.498]

Согласно законам изнашивания Тона—Хрущева интенсивность изнашивания снижается с повышением твердости поверхностных слоев уплотнительных поверхностей. Основные направления предотвращения схватывания и задира, приводящих к аварийному отказу арматуры — термическая обработка материалов уплотнительных элементов, химико-термическая обработка, обработка уплотнительных поверхностей.  [c.128]

Конструкция и материалы КУ существенно влияют на программу испытаний агрегата и в некоторых случаях требуют проведения специальных испытаний. Так, для подтверждения работоспособности КУ может возникнуть необходимость в проведении испытаний агрегатов на длительный контакт с рабочей средой. Обычно эти испытания проводят для КУ с резиновыми уплотнительными элементами. Возможность и необходимость проведения экспресс-испытаний определяется материалом уплотнительных элементов, коррозионной активностью рабочей среды, ответственностью агрегата и другими факторами.  

[c.135]

Высокая износостойкость — важнейшее требование, предъявляемое к материалам уплотнительных устройств для вращающихся валов. Развивающаяся при трении контактируемых тел высокая температура влияет на процесс изнашивания резиновой детали уплотнительного устройства. При повышении температуры сверх некоторого предела резко ухудшаются физико-механические свойства резины. Зависимость износа резины от ее свойств выражается формулой  [c.76]

Требования к неметаллическим материалам. Уплотнительные прокладки, работающие под давлением или контролирующие давление, должны иметь письменно оформленные спецификации на материалы. Требования спецификаций изготовителя неметаллических материалов должны включать следующее  [c.12]

При прохождении среды через узкую щель между уплотнительными поверхностями арматуры с большой скоростью, а также в случае нарушения герметичности уплотнительная поверхность быстро разъедается, т. е. подвергается эрозии. Эрозиеустойчивость материалов уплотнительных колец особенно важна в арматуре, применяемой для дросселирования насыщенного пара.  

[c.781]

Взамен спеченных материалов уплотнительных колец газовых турбин НС-20 (никель карбонильный 4-20 об.. % фтор-флогопитовой слюды) ИПМ АН УССР  [c.78]

Материалы уплотнительных элементов КУ выбирают с учетом их коррозионной стойкости в рабочих средах и конкретных эксплуатациош1ьк условиях.  [c.225]

НАПЛЛВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АРМАТУРЫ  [c.155]

Хромистые стали удовлетворительно работают как в паре с мягкими материалами (типа АГ и Ф4Г21М7), так и в паре с твердыми обожженными материалами на основе углерода (типа 2П-1000 и АО). В паре с мягкими материалами уплотнительные кольца из хромистых сталей могут работать до невысоких значений скоростей и нагрузок.  

[c.214]

Уплотнения деталей, движущихся возвратно-поступательно, разделяют по принципу их действия на контактные (сальники, манжеты, кольца, клапаны) и на бесконтактные упругие деформируемые (сильфонные, мембранные), а также щелевые (рис. 2.13.50). По материалам уплотнительных поверхностей их разделяют на металлические (стальные, чугунные, бронзовые и др.) и неметаллические (резиновые, пластмассовые, асбополимерные, графитные, керамические, композитные).  [c.517]

Клапаны предохранительные рычажные изготавливаются двух типов — однорычажные и двухрычажные или одинарные и двойные. Клапаны чугунные изготавливаются на Ру 1,6 МПа и температуру среды до 300° С по ГОСТ 5335—59 одинарные — с Оу 25, 50, 80 и 100 мм и двойные — с Оу 80 (50X2), 125(80X2) и 150(100X2) мм (числа в скобках обозначают условные проходы каждого из двух встроенных клапанов). Для клапанов, работающих при температуре среды до 225° С, материалом уплотнительной поверхности затвора служит бронза или латунь, а при температуре среды до 300° С —чугун.  [c.151]

В результате изучения и анализа литературных данных по конструк-Щ1ЯМ и материалам уплотнительных устройств, а также данных по проведенным исследованиям разработаны опытные образцы уплотнительных узлов с применением различных антифрикционных материалов (графиго-пласт ФГ-30, ПТФЭ, эпоксидные композиции с различными наполнителями, резиновые смеси с фторопластовым покрытием герметизирующих кромок).  [c.92]

В зависимости от поставленных задач экспериментальные исследования можно разделить на три групш исследование трения и выбор оптимальных материалов уплотнительных узлов для различных условий эксплуатащш определение статических и динамических коэффициентов трения [ 21, 23, 35] исследование износостойкости и доводка конструкций, а также отдельных деталей [3, 8, 11, 31] определение давлений в зоне контакта уплотнительных узлов.  [c.92]

Для уплотнения зазоров между плоскими торцовыми поверхностями соединения депалей применяются торцовые уплотнения. В качес1ве торцовых уплотаений обычно применяются уплотнительные прокладки из соответствующего листового материала (рис. 431, а). Форма и очертание уплотнительной прокладки определяются формой торцовой поверхности, которую необходимо уплотнить. Торцовые уп ютнения закладываются под крышки, фланцы, корпуса клапанов, вентилей и т. д. В зависимости от свойств среды, создающей избыточное давление, и условий эксплуатации тою или иного устройства уплотнительные прокладки выполняются из различных материалов (текстолит, техническая резина, паронит, асбестовый картон и др.).  [c.249]


В зависимости от состава, всем высокомолекулярным синтетическим материалам присущи свойства, выгодно отличающие их от металлов и от силикатных материалов. К числу этих свойств относятся простота изготовления деталей и аппаратов сложных конструкций, высокая устойчивость в агрессивных средах, низкая плотность изделий (пе превышаю Щая 1,8 Мг1м , а в большинстве с.яучаев равная 1,0—, 2> Мг/м ) возможность и широких пределах изменять механическую прочность для статических и динамических нагрузок как правило, высокая стойкость к истирающим усилиям хорошие диэлектрические и теплоизоляционные свойства в1лсокие клеящие свойства некоторых полимеров (позволяющие использовать их для изготовления клеев и замазок) уплотнительные и герметизирующие свойства отдельных полимеров способность поглощать и гасить вибрации способность образовывать чрезвычайно тонкие пленки.  [c.392]

Уплотнительные материалы | Fibox enclosures

FIBOX Make Difficult Easy

Уплотнительные материалы (Gasket Materials)

Уплотнение корпусов Fibox дает наилучшую защиту
Таблица 1. Материалы уплотнения: сравнение физических свойств
Таблица 2. Материалы уплотнения: сравнение химической стойкости

УПЛОТНЕНИЕ КОРПУСОВ FIBOX ДАЕТ НАИЛУЧШУЮ ЗАЩИТУ

Важную роль в обеспечении защиты системы играет уплотнение. За продолжительный период работы, класс IP и его надежность отвечает, главным образом, уплотнение корпуса. Основными факторами эффективности уплотнения является величина усадки при сжатии и надлежащее расположение в пазах. Самым лучшим материалом уплотнения общего назначения является полиуретан, обладающий чрезвычайно низкой усадкой при сжатии. При аккуратном введении пены полиуретановое уплотнение плотно прилегает в нужном месте. Материалы EPDM лучше всего защищают от наиболее распространенных промышленных химикатов. Однако целесообразно проверить эффект химического воздействия на материал уплотнения, поскольку химическая стойкость материалов значительно варьируется.

В некоторых случаях эксплуатационные характеристики корпуса можно модифицировать путем смены прокладки. Степень защиты зависит от материала и профиля поперечного сечения уплотнения. Выбирая материал для уплотнения, сравните свойства эластичности разных материалов и их подверженность теплу и холоду, а также последствия контакта с различными химикатами. Важным фактором является то, что для достижения нормальной сопротивляемости и корпус, и уплотнение должны выдерживать воздействие одних и тех же химикатов.

Корпуса FIBOX хорошо сконструированы

Степень защиты от проникновения (IP) корпуса зависит, главным образом, от свойств уплотнения. Тем не менее, уплотнение должно плотно прилегать к корпусу. Помимо профиля поперечного сечения уплотнения, важную роль играет поперечное соприкосновение уплотнения с поверхностями основания и панелей корпуса. Если структура поперечного сечения и производственная точность корпуса не являются высококачественными, то класс IP останется низким даже при наличии хорошего уплотнения. Естественно, что все корпуса FIBOX тщательно спроектированы и изготовлены с высокой точностью. При наличии корпусов FIBOX вам остается уделить внимание только различиям материалов уплотнения.

Уплотнения корпусов FIBOX изготовлены из полиуретана (PUR), этилен-профенедион-мономера (EPDM), неопрена и силикона. В таблице 1 приведены некоторые наиболее распространенные физические свойства уплотнений. Имейте в виду, что параметры химической стойкости в блоке и в таблице 2 являются лишь грубым приближением, позволяющим получить представление о поведении материала уплотнения. Стойкость каждого химиката необходимо проверять отдельно. За дополнительной информацией обратитесь к компании Fibox.

Таблица 1. Материалы уплотнения: сравнение физических свойств

Свойство

Единица измерения

TPE

PUR

EPDM

Неопрен

Силикон

Температурный диапазон

°C

-40 — +120

-50 — +130

-50 — +120 

-40 — +100

 -60 — +170 

Прочность на разрыв

МПа

5

0,4

13,0

8,0 9,4

Относительное удлинение при разрыве

% 700 110 300 250 540

Жесткость

По Шору А

30

12 65 66 52

Плотность

г/см3

1,13

0,33

1,12

1,6

1,15

Усадка при сжатии

%

17

5 20 35 14

Таблица 2. Материалы уплотнения: сравнение химической стойкости

Химическое воздействие

TPE PUR EPDM

Неопрен

Силикон

Нейтральные соли

**** **** **** **** ****

Кислоты, низкие концентрации

**** *** **** *** ***

Кислоты, высокие концентрации

*** * *** * *

Щелочи, низкие концентрации

**** *** **** **** ***

Щелочи, высокие концентрации

*** * **** *** *

Масла

*

*

*

***

*

Гидравлические масла

*

****

*

***

*

Спирты

**

***

****

****

****

Охлаждающие жидкости

*** *** **** *** ****

Высокотемпературный уплотнительный материал и способ его получения

Группа изобретений относится к высокотемпературным уплотнительным материалам и способу их получения и может быть использована в машиностроении и энергетике, в частности для производства уплотнений, использующихся в парогазовых силовых установках. Материал по изобретению включает следующие компоненты, мас.%: неорганическое волокно 20-40, каучук 3-12, низкомолекулярный полиизобутилен 0,1-1,0 и вспененный вермикулит с насыпной плотностью от 28 г/л до 80 г/л, полученный путем обработки исходного вермикулита пероксидом водорода с концентраций не менее 35% — остальное. Также раскрывается способ получения данного материала, в котором вспененный вермикулит смешивают с неорганическим волокном и водой с получением первой смеси. Затем каучук и низкомолекулярный полиизобутилен смешивают с получением второй смеси. Первую и вторую смеси смешивают с получением смеси, из которой формуют материал. Техническим результатом изобретений является улучшение уплотнительных свойств материала и повышение его рабочей температуры. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл.

 

Изобретение относится к высокотемпературным уплотнительным материалам и их получению и может быть использовано в машиностроении и энергетике, в частности для производства уплотнений, использующихся в парогазовых силовых установках.

В настоящее время существует острая необходимость в разработке новых материалов для герметизации высокотемпературных установок. Востребованность высокотемпературных уплотнительных материалов в энергетике связана с переходом данной отрасли с паросиловых (рабочая температура 550°C) на существенно более эффективные парогазовые установки (рабочая температура до 1100°C). Большинство широко используемых уплотнений на основе графита или паронита непригодны для длительной эксплуатации на данном оборудовании и их частая замена заметно снижает его энергоэффективность.

Очевидным решением данной задачи является использование в качестве упругого компонента материалов оксидной природы, обладающих упругими свойствами. Одним из таких материалов является вермикулит — минерал группы слюд гидробиотитового типа, который имеет слоистую структуру, обеспечивающую упругие свойства, а также способный к расширению при высоких температурах, что позволяет использовать в качестве дополнительных ингредиентов уплотнения небольшие количества эластомерных связующих, объем которых по мере выгорания полимеров будет занимать вспенивающийся вермикулит.

Вермикулит в уплотнительных изделиях может присутствовать как в невспененном, так и вспененном состояниях.

Так, например, из патента RU 2182918 известен гибкий уплотнительный изоляционный материал, применяющийся в каталитических нейтрализаторах выхлопных газов автомобильных двигателей. Данный материал содержит, в масс.%: невспученный вермикулит с размером частиц 0,3-1,0 мм 40-60; латекс акрилатного каучука 6-14; алюмосиликатное и/или кремнеземное волокно 30-54.

Материал получают следующим образом. Готовят смесь из волокнистого наполнителя и связующего — латекса акрилатного каучука, затем в смесь вводят вермикулит. Из полученной массы формуют волокнистый листовой материал (волокнистый мат), который подвергают тепловой обработке, после чего материал готов к применению.

В патенте сообщается, что при эксплуатации под воздействием высоких температур вермикулит вспенивается, значительно увеличивая таким образом объем материала, а использование в качестве связующего латекса указанного акрилатного каучука и экспериментально подобранное соотношение в целом способствуют более равномерному распределению частиц наполнителей и обеспечивают, тем самым, надежное закрепление материала в фиксированном зазоре и требуемые эксплуатационные свойства.

Однако использование в материале невспененного вермикулита создает серьезные ограничения при использовании изобретения. Так для эффективного вспучивания вермикулита необходим резкий нагрев (термоудар) до высоких (600-800° температур). Если данные температуры не достигаются или реализуется плавный нагрев изделия, то расширение вермикулита (в особенности заключенного в полимерную матрицу) происходит незначительно для обеспечения надлежащих герметизирующих свойств уплотнительного материала. Другой отрицательной стороной использования невспученного вермикулита является невысокая целостность композиционного материала, получаемого по заявленной авторами патента рецептуре, что связано с высокой жесткостью зерен невспученного вермикулита. Недостаточная механическая прочность получаемого таким образом уплотнительного материала ограничивает его область применения незначительными давлениями при герметизации.

Более перспективным для получения уплотнительных материалов является использование в качестве упругого компонента уплотнительного материала вспененного вермикулита.

При этом в общепринятой классификации вспененных вермикулитов различают химически вспененные и газовспененные вермикулиты.

Под химически вспененным вермикулитом понимается такой вермикулит, который может быть получен обработкой сырья вермикулита к/л химическим реагентом и последующим вспениванием в присутствии воды. В частности, вермикулит может быть обработан раствором хлорида натрия с обменом ионов магния на ионы натрия, а затем обработан n-бутиламмоний гидрохлоридом для замены ионов натрия на ионы n-C4H9NH3+. При последующей промывке водой происходит вспенивание. Вспенивание вермикулита приводит к интенсивному расщеплению частиц с получением супертонкой суспензии с величиной частичек вермикулита менее 50 мк.

К недостаткам данных материалов относится тот факт, что при обработке вермикулита используются вредные органические вещества, что ухудшает экологическую обстановку.

Под газовспененным вермикулитом понимается вспененный с использованием газа вермикулит.

Газ может генерироваться термически и в этом случае продукт называется «термически вспененный вермикулит». Он может быть получен с помощью быстрого нагрева минерального вермикулита при 750-1000°C. При такой температуре вода (свободная и связанная) в вермикулите быстро испаряется и ионные силы отталкивают друг от друга силикатные слои, из которых сформирован исходный материал. Таким образом, достигается расширение вермикулита в 10-20 раз перпендикулярно плоскости слоев. При этом формируемые гранулы имеют химический состав, практически идентичный составу сырья (кроме потери воды).

Газовспененный вермикулит может быть также получен путем обработки сырья вермикулита жидким химикатом, например перекисью водорода, которая проникает между силикатными слоями, а затем при ее разложении выделяется газ (кислород), который и вызывает расщепление вермикулита.

Уплотнительные материалы из химически вспененного вермикулита выпускаются компанией Flexitallic Ltd под товарным знаком Termiculite и компанией Victor Reinz под товарным знаком Xtreme®.

Составы материалов компании Flexitallic, как правило, содержат волокнистый компонент в виде, например, минерального волокна, каучуковый компонент и химически вспененный вермикулит (см., например, WO 2006075149 (А1)).

Способ получения этих материалов предусматривает получение смеси химически вспененного вермикулита и волокнистого компонента в виде влажной пасты и последующее каландрование пасты.

До настоящего времени данные материалы обладали наилучшим комплексом потребительских свойств, а температура применения таких уплотнительных материалов составляет до 980°C.

Уплотнительные материалы на основе газовспененного вермикулита не получили такого широкого распространения, как материалы на основе химически вспененного вермикулита, однако, эти материалы также представлены в патентной документации.

Так, в международной публикации WO 8001576 раскрывается листовой уплотнительный материал, являющийся наиболее близким к заявленному и применяющийся в высокотемпературных уплотнениях. Материал включает 1-30 мас.% органических волокон, 70-99 мас.% смеси вспененного вермикулита с неорганическим наполнителем (например, стеклянным волокном) с размером частиц данной смеси от 45 до 180 мкм и 3-30 мас.% связующего. Содержание вспененного вермикулита в смеси составляет от 25-70% (оптимально 25-35%), а в качестве связующего могут быть использованы различные каучуки, включая натуральный каучук, акрило- нитрильный каучук и бутадиен-стирольный каучук, а также фенольные смолы.

Газовспененный вермикулит получен по традиционной технологии вспенивания — вермикулит подвергают нагреву до 650°C, что вызывает испарение воды из межплоскостных полостей и расщепление вермикулита.

Уплотнительный материал получают путем смешивания всех компонентов в рассчитанных количествах с водой в пульпу. Из пульпы по бумагоделательной технологии получают лист, который высушивают, а затем пропускают через каландр с получением результирующего уплотнительного листового материала с заданной плотностью.

К недостаткам данного технического решения можно отнести использование органических волокон, что существенно ограничивает температурный диапазон применения заявленного уплотнительного материала по причине быстрой термодеструкции волокон при высокой температуре и, как результат, существенной потери их армирующей способности, а также низкие упругие свойства, присущие традиционному газовспененному вермикулиту.

Задачей изобретения является устранение присущих известному техническому решению недостатков.

Поставленная задача решается высокотемпературным уплотнительным материалом, включающим неорганическое волокно, каучук и вспененный вермикулит, в соответствии с которым он содержит вспененный вермикулит с насыпной плотностью от 28 г/л до 80 г/л, полученный путем обработки исходного вермикулита пероксидом водорода с концентраций не менее 35% и дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неорганическое волокно20-40
Каучук3-12
Низкомолекулярный полиизобутилен0,1-1,0
Вспененный вермикулитОстальное.

В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается материалом, который дополнительно содержит 2,0-5,0 мас.% фенолформальдегидной эпоксидной смолы

Материал также может дополнительно содержать 1,0-3,0 мас.% канифоли.

В других воплощениях изобретения материал в качестве неорганического волокна содержит кремнеземное и/или каолиновое волокно.

Материал по п.1, отличающийся тем, что содержит вспененный вермикулит, полученный из исходного вермикулита с размером частиц от 0,5 до 2,0 мм

Материал может быть выполнен в форме листа.

Материал может быть выполнен в форме листа, ламинированного, по меньшей мере, с одной стороны защитным слоем из жаропрочного металла или металлического сплава.

Наиболее желательно в этом случае, чтобы защитный слой был выполнен из перфорированного листа или сетки из нержавеющей стали.

Поставленная задача также решается способом получения высокотемпературного уплотнительного материала, в соответствии с которым вспененный вермикулит с насыпной плотностью от 20 до 80 г/л и размером частиц от 0,5 до 2 мм смешивают с водой с получением первой смеси, канифоль, каучук и низкомолекулярный полиизобутилен смешивают с получением второй смеси, затем первую и вторую смеси соединяют и перемешивают с получением результирующей смеси, полученную результирующую смесь сушат, а затем из нее формуют материал

В частных воплощениях изобретения материал формуют путем прессования.

В иных частных воплощениях изобретения материал формуют путем прокатки.

В последнем случае целесообразно осуществлять прокатку в валковом каландре.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Выбор в качестве основы уплотнительного материала вспененного вермикулита с плотностью 20-80 г/л, полученного путем обработки исходного вермикулита пероксидом водорода с концентраций не менее 35% (оптимальный диапазон концентраций — 45-50%) обусловлен следующим. Вермикулит при его обработке концентрированным пероксидом водорода увеличивается в объеме в 25-43 раза, а его плотность непосредственно после обработки и вспенивания составляет не более 30 г/л (см. RU 2296725). Этот вермикулит характеризуется высокими значениями удельной поверхности и, как следствие, большей способностью к проникновению полимерного связующего в межслоевые пространства вермикулита, что обеспечивает лучшие упругие и прочностные свойства заявляемого материала. В процессе хранения такого вермикулита его плотность может увеличиться на 10-20% из-за влажности, но особенности его структуры сохраняются.

В таблице 1 приведены данные по зависимости упругих свойств от насыпной плотности газовспененного вермикулита (плотности свыше 80 г/л получены на термически вспененном вермикулите). Как следует из представленных данных, заявленные плотности газовспененного вермикулита демонстрируют наилучшие значения упругости

Желательно, чтобы размер частиц исходного вермикулита, который подвергают воздействию концентрированного пероксида водорода был от 0,5 до 2 мм, поскольку использование вермикулита с более крупными частицами приводит к снижению прочности уплотнительного материала, использование более мелких фракций нецелесообразно с точки зрения технологии получения уплотнительного материала, т.к. марки с размером частиц менее 0,5 мм не являются коммерчески доступными, а их получение требует отдельной технологической стадии

Для повышения упругих свойств (восстанавливаемости) разрабатываемого материала было использовано рубленное неорганическое волокно.

В таблице 2 приведены данные по зависимости упругих свойств от содержания неорганических волокон. Как следует из представленных данных содержание неорганических волокон в материале должно составлять от 20 до 40%, что в совокупности с газовспененным вермикулитом с заявляемой плотностью позволяет получить наилучшие упругие свойства.

Наиболее целесообразно использовать в качестве волокнистого наполнителя кремнеземные и каолиновые волокна, что обусловлено их доступностью.

Связующим в настоящем изобретении является каучук.

В качестве каучука может быть использован как натуральный каучук, так и бутадиен-стирольный, бутадиен-нитрильный, полифторсилоксановый каучуки.

В таблице 3 приведены данные по зависимости уплотнительных свойств от марки каучука при оптимальной насыпной плотности газовспененного вермикулита.

Как следует из приведенных данных, состав каучука не является критичным, важно, чтобы его содержание отвечало заявленному.

При содержании каучука менее 3 мас.% теряется целостность материала (снижается прочность), а при содержании более 12 мас.% эффективность использования уплотнительного материала при высоких температурах снижается ввиду компенсации прироста показателей упругих свойств существенной потерей массы материала ввиду термодеструкции полимера (появление пустот, снижение прочности материала).

Состав содержит низкомолекулярный полиизобутилен, который в совокупности с каучуком улучшает сплошность уплотнительного материала, увеличивает его прочность на изгиб, а также трещиностойкость. При выходе за заявленные пределы содержания низкомолекулярного полиизобутилена, эти свойства падают.

Чрезвычайно важным для реализации изобретения является тот факт, что технический результат может быть достигнут только при наличии всех заявленных компонентов в заявленных пределах, поскольку только в совокупности все эти компоненты реализуют свои функции.

В качестве факультативных добавок для улучшения стойкости к ползучести материала в рецептуру материала вводят канифоль в количестве от 1 до 3% по массе и/или фенолформальдегидную смолу, что способствует сохранению формы уплотнительных прокладок из заявленного материала в процессе эксплуатации при высоких температурах. Увеличение содержания этих компонентов сверх заявленного приводит к усилению данного эффекта, а уменьшение содержания ниже заявленных значений не позволяет достичь данного эффекта.

Материал в соответствии с данным составом может быть получен в виде листового материала.

Для его получения готовят две смеси, первая из которых представляет собой смесь вспененного вермикулита и волокна с водой, а вторая — раствор каучука и полиизобутилена в приемлемом растворителе. Затем обе смеси перемешивают, и из результирующей смеси формуют листовой материал.

Листовой материал может быть отформован в два этапа — на первом этапе получают на каком-либо носителе, например на полиэтиленовом листе, плоскую заготовку, которую подсушивают до такой степени, чтобы она смогла не растекаться при последующей формовке, которую осуществляют путем прессования или прокатки.

Прокатка возможна как на традиционном прокатном стане, так и в каландровых валках.

В некоторых случаях целесообразно заявленный листовой материал плакировать металлическим материалом в целях дополнительной защиты поверхности от механических воздействий и высокотемпературного окисления.

В последнем случае целесообразно использовать какой-либо жаростойкий металл или сплав. Наиболее доступна для создания защитного слоя нержавеющая сталь.

В этом случае подсушенную заготовку помещают на перфорированный лист из нержавеющей стали и проводят их совместную прокатку или прессование. Перфорация обеспечивает лучшее сцепление упругого листа и стального за счет выступающих краев отверстий.

Пример осуществления изобретения.

При комнатной температуре к 180 мл воды при непрерывном перемешивании прибавляли 59 г химически вспененного вермикулита марки 60 и 29 г кремнеземного волокна, смесь перемешивали в течение 0,5 ч. К полученной смеси при комнатной температуре при интенсивном перемешивании прибавляли предварительно приготовленную вторую смесь из 6 г натурального каучука, 0,7 г низкомолекулярного полиизобутилена марки П 20,3,7 г смолы марки 101 К и 1,6 г. канифоли, растворенных в 40 мл нефраса. Полученную смесь перемешивали до однородности в течение 0,5 ч, подсушивали до такого состояния, в котором результирующую смесь можно было прессовать и помещали ее в пресс-форму диаметром 8 см. Затем производили прессование при давлении 2,0 атм. Сформованную массу помещали в сушильную печь и высушивали до постоянной массы при температуре 80°С (в течение ~1 ч).

В таблице 4 приведены составы материала, приготовленного в соответствии с данным примером, а также другие составы материала, а в таблице 5 — получаемые при этом свойства.

Как следует из приведенных данных, обладает хорошими уплотнительными свойствами: сжимаемость 35-46%, восстанавливаемость — от 12 до 16%, максимальная рабочая температура — 1100°С, что превышает свойства лучших зарубежных аналогов (уплотнительный материал «Thermiculite 815» компании Flexitallic, Ltd: сжимаемость 33-42%, восстанавливаемость — от 10 до 13%, максимальная рабочая температура — 950-980°С).

Таблица 1.
Плотность газовспененного вермикулита, г/лСжимаемость, %Восстанавливае
мость, %
Упругость, %Примечание
1140Отсутствует сплошность
21202142,5Низкая прочность
380*31104,8Умеренная прочность
460*4774,5Умеренная прочность
540*5734,0Умеренная прочность
20*6034,1Умеренная прочность
*обработка для вспенивания пероксидом водорода с концентрацией от 35 до 5%
Таблица 2
Плотность газовспененного вермикулита, г/лВид волокнаСодержа
ние волок
на, мас.%
Сжимаемость, %Восстанавливае
мость, %
Упругость, %
180Каолиновое2022205
260Каолиновое254696
360Каолиновое3335146
460Каолиновое6023185
560Кремнеземное2548117
660Кремнеземное3341149
60Кремнеземное4040149
Таблица 3
Плотность химически вспененного вермикулитаВид полимераСодержание полимера, мас.%Сжимаемость, %Восстанавливаемость, %Упругость, %
1Марка 60Натуральный каучук640128
2Марка 60Бутадиенстирольный каучук638148
3Марка 60Натуральный каучук10341910
4Марка 60Бутадиенстирольный каучук10322210
Примечание: в образцах использовалось кремнеземное волокно, соотношение вспененный вермикулит — волокно 2:1 по массе.
Таблица 4
Наименование компонентаСостав, % по массе
1234
Кремнеземное волокно2920
Каолиновое волокно204025
Натуральный каучук6
Бутадиен-стирольный каучук3
Бутадиен-нитрильный каучук612
Низкомолекулярный полиизобутилен П 200,70,11,00,5
Смола фенольная 101 К3,75,0
Канифоль1,63,0
Газовспененный вермикулит с плотностью 60 г/лостальное
Таблица 5
Состав материалаСвойства материала
Сжимаемость, %Восстанавли
ваемость, %
Упру
гость, %
Прочность на разрыв, МПаПлотность, г/см3ТолщинаМах рабочая темпера
тура
Химическая стойкость, рН
141129.01.31,01,411001-14
239148.51.51.11.411001-14
337158.71.71.11.411001-14
440139.01.41.21.411001-14

1. Высокотемпературный уплотнительный материал, включающий неорганическое волокно, каучук и вспененный вермикулит, отличающийся тем, что он содержит вспененный вермикулит с насыпной плотностью от 28 г/л до 80 г/л, полученный путем обработки исходного вермикулита пероксидом водорода с концентраций не менее 35% и дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неорганическое волокно 20-40
Каучук 3-12
Низкомолекулярный полиизобутилен 0,1-1,0
Вспененный вермикулит Остальное

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 2,0-5,0 мас.% фенолформальдегидной смолы.

3. Материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 1,0-3,0 мас.% канифоли.

4. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического волокна содержит кремнеземное и/или каолиновое волокно.

5. Материал по п.1, отличающийся тем, что содержит вспененный вермикулит, полученный из исходного вермикулита с размером частиц от 0,5 до 2,0 мм.

6. Материал по п.1, отличающийся тем, что выполнен в форме листа.

7. Материал по п.4, отличающийся тем, что выполнен в форме листа, ламинированного, по меньшей мере, с одной стороны защитным слоем из жаропрочного металла или металлического сплава.

8. Материал по п.7, отличающийся тем, что защитный слой выполнен из перфорированного листа или сетки из нержавеющей стали.

9. Способ получения высокотемпературного уплотнительного материала в соответствии с любым из предшествующих пп.1-8, отличающийся тем, что вспененный вермикулит с насыпной плотностью от 20 до 80 г/л, полученный путем обработки исходного вермикулита пероксидом водорода с концентраций не менее 38%, смешивают с неорганическим волокном и водой с получением первой смеси, каучук и низкомолекулярный полиизобутилен смешивают с получением второй смеси, затем первую и вторую смеси соединяют и перемешивают с получением результирующей смеси, из которой формуют материал.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в процессе получения второй смеси дополнительно добавляют новолачную фенольную смолу и/или канифоль.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что материал формуют при 120-200°C.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что материал формуют путем прессования.

13. Способ по п.9, отличающийся тем, что материал формуют путем прокатки.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что прокатку осуществляют в валковом каландре.

Уплотнительные, обивочные и изоляционные материалы

В сальниковых уплотнениях применяются различные сочетания металлов, резин, пластмасс, тканей, войлока и волокон. Манжеты изготавливаются главным образом из резиновых материалов и некоторых видов термопластов.

В конструкции автомобиля для уплотнения используются также прорезиненные материалы и набивки. Первые получают из хлопчатобумажных (для низких температур) или асбестовых (для высоких температур) тканей, пропитанных сырой резиной и затем вулканизированных. Для изготовления набивок используют войлок, пеньку, джут, асбест, пропитанные связующими веществами.

Для отделки салона или кабины автомобиля, его тепло-и шумоизоляции используются обивочные материалы. Эти материалы должны обладать красивым внешним видом, иметь достаточную прочность, тепло- и звуконепроницаемость, долговечность, низкую стоимость.

К материалам, используемым для обивки сидений, предъявляются повышенные требования по прочности, эластичности и износостойкости. Эти материалы должны также легко очищаться от пыли и других загрязнений, а в случае автобусов и легковых такси позволять производить обработку дезинфицирующими растворами. Все обивочные материалы должны хорошо мыться, сохраняя при этом внешний вид.

Некоторые обивочные материалы, главным образом шумопоглощающие, подвергаются воздействию нефтепродуктов или их паров, а в ряде случаев и отработавших газов. Они должны сохранять свои свойства и обеспечивать необходимый срок службы в этих условиях.

Качество обивочных материалов определяется и их ремонтопригодностью, связанной с возможностью ремонта механических повреждений доступными методами, например с помощью склеивания.

Для обивки применяются кожзаменители, резины, текстильные и другие материалы. Наиболее распространены текстильные материалы, из которых изготавливают ткани, войлок, шнуры, тесьму и т. п. Широко применяются комбинированные ткани с нанесенными на их поверхность полимерами, а также различные синтетические пленки (поливинилхлоридная и др.). На изготовление верхней обивки сидений идуг такие заменители кожи, как дерматин, гекстовиниг, автобим и др. В обивке легковых автомобилей используется искусственная кожа на тканевой или трикотажной основе с монолитным или пористо-монолитным поливинилхлоридным покрытием.

Основными требованиями к изоляционным материалам являются высокие диэлектрические свойства, механическая прочность, теплостойкость и устойчивость против влаги. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют такие материалы, как текстолит, фибра, эбонит, бакелит, слюда, прессшпан, асбест. Наряду с ними в качестве изоляционных материалов используют изоляционную бумагу, ленту и специальные лаки.

Наиболее высокими диэлектрическими свойствами характеризуется слюда, предоставляющая собой слоистый материал, расщепляющийся на тонкие прозрачные листочки. Слюда выдерживает нагрев до 500 °С и применяется в качестве диэлектрика в конденсаторах, коллекторах электрогенераторов и стартеров, в электронагревательных приборах. В качестве изоляционного материала между коллекторными пластинами электромашин (стартеров, генераторов) используется миканит — склеенные и опрес-сованные листочки слюды.

Прессшпан представляет собой листы картона, пропитанного льняным маслом. Изоляционная бумага изготавливается из древесной массы с помощью обработки содой и сульфатом натрия. Для изготовления изоляционной ленты применяются полоски ткани с нанесенным на поверхность резиновым клеем, либо поливинилхлоридные ленты, покрытые клейким составом.

Виды (типы) уплотнительных материалов — КиберПедия

Условно прокладки для фланцевых соединений в соответствии с используемым материалом мож­но разделить на:

  • неметаллические (паронит, картон, фторопласт).
  • металлические (овального сечения и восьми­угольного сечения, линзовые).
  • комбинированные (спирально-навитые про­кладки, прокладки типа «Графлекс» из терморас­ширенного графита, прокладки графитофторопластовые и т. п.).

Паронит (ГОСТ 481-80)

Этот материал является универсальным прокла­дочным материалом для уплотнения плоских разъ­емов с различными средами (холодных и горячих газов, воздуха, пара, масел, нефтепродуктов и др.). В зависимости от назначения паронит изготавливают семи марок, некоторые из которых используются для уплотнения фланцевых соединений: ПОН, ПМБ, ПМБ-1, ПК, ПА, ПОН-А, ПОН-Б. Применяется в хи­мической и нефтехимической промышленности, в машиностроении, металлургии и металлообработ­ке, электротехнике и электроэнергетике для обес­печения необходимой герметичности соединений различного типа в условиях воздействия агрессив­ных сред, высоких температур и давления.

Паронит используется при диапазоне темпера­тур от -40 до +450 °С и при показателях по давле­нию до 6,4 МПа (64 кгс/см2). Эти показатели поз­воляют транспортировать по системе воду, пар, воздух, сухие нейтральные инертные газы, водные растворы солей, аммиак, жидкий азот и кислород, а также тяжелые и легкие нефтепродукты.

ПОН-А.Для этого материала существуют ограничения по давлению при применении его

для уплотнения типов соединения «гладкие». Возможность их использования в этом случае до­пустима лишь при давлении до 4 МПа (40 кгс/см2). В остальных случаях выдерживается давление до 4,5 МПа (45 кгс/см2), и температура от -40 до +450 °С. Возможность транспортировки следующих сред: перегретая вода, пар, жидкий и газообразный ам­миак, тяжелые и легкие нефтепродукты.

ПОН-Б. Как и ПОН-А, этот материал обладает теми же самыми ограничениями. А вот диапазон по давлению у него более широк до 6,4 МПа (64 кгс/см2), температуру выдерживает такой матери­ал от -50 до +450 °С. Рабочая среда практически та же, что и ПОН-А, но добавляются следующие рабочие среды: спирты, жидкий кислород и азот.

ПОН-В. Прокладки из материала ПОН-В приме­няются в системах, транспортирующих минераль­ные масла и легкие нефтепродукты, топливно-воздушные смеси, воздух, воду, тосол и антифриз. Эти уплотнительные материалы выдерживают давле­ние до 4 МПа (40 кгс/см2).

ПМБ (паронит маслобензостойкий) используется для тех же типов соединения, как и ПОН. Показатели по температуре мало чем отличаются от показателей ПОН, от -40 до +490 °С, однако давление такой ма­териал выдерживает до 10 МПа (100 кгс/см2), кроме «гладких» исполнений, также в отличие от последнего этот вид материала устойчив к агрессивному воздейс­твию масел и бензина. Для уплотнения соединений на газопроводах природного газа и в установках сжиженных газов рекомендуется применять паронит марки ПМБ (в диапазоне температур от -40 до +60 «С и предельного давления до 1,6 МПа (16 кгс/см2).

ПМБ-1 (паронит маслобензостойкий — 1) при­менение этого вида материала ограничивается показателями по давлению до 4 МПа (40 кгс/см2) при использовании для «гладкого» вида испол­нения, для других типов исполнения соответс­твуют диапазоны температур от -2 до +250 °С и показатели по давлению до 16 МПа (160 кгс/см2). Рекомендован для систем, транспортирующих тяжелые и легкие нефтепродукты, масляные фрак­ции, жидкость ВПС, хладоны 12,22,114В-2.

ПК (паронит кислотостойкий) применяется для всех вышеупомянутых типов исполнения без особых ограничений по температуре и давлению для какого-либо из них. Температура до 250 °С и давление до 10 МПа (100 кгс/см2). Применяется в системах, транспортирующих воду, пар, нейтраль­ные сухие инертные газы, воздух, тяжелые и лег­кие нефтепродукты и масляные фракции.

ПА (паронит армированный сеткой) исполь­зуется для уплотнения неподвижных соединений типа «гладкие» с рабочим давление среды до 4 МПа (40 кгс/см2), а также «шип-паз», «выступ-впадина» без ограничений. Температура до 180 °С и давле­ние до 10 МПа (100 кгс/см2). Подходят для систем, транспортирующих воду, пар, нейтральные сухие инертные газы, воздух, тяжелые и легкие нефтеп­родукты и масляные фракции.

Фторопласт-4

Фторопласт-4 обладает исключительной стой­костью ко всем кислотам, растворителям, нефтеп­родуктам, щелочам (кроме щелочных металлов). Обладает достаточно широким диапазоном темпе­ратур от -269 до +260 °С, инертностью, стойкостью к водяному пару, климатическим и бактериальным воздействиям, достаточно высокой прочностью, отличными диэлектрическими, антифрикционны­ми и антиадгезионными свойствами.

Лента ФУМ

Применяется для уплотнения резьбовых соеди­нений в пищевой и медицинской промышленнос­ти, на технологических трубопроводах для транс­портировки агрессивных газовых и жидких сред в диапазоне температур от -60 до +200 °С и при высоких давлениях до 10 МПа (100 кгс/см2).

Представляет собой ленту, изготовленную из фторопласта, содержащего смазку. ФУМ является уплотнителем для различных типов резьбовых со­единений из всех материалов.

Уникальные свойства фторопласта позволяют использовать данный материал в качестве уплотнительного элемента. Выпускаются в виде:

• жгутов круглого и прямоугольного сечения;

•ленты.

Жгут ФУМ служит в качестве прокладок для неподвижных уплотнений и сальниковых набивок в насосах и арматуре, работающих при повышен­ных температурах и агрессивных средах.

Картон

Если по условиям работы прокладкам требуют­ся огнестойкие свойства, то для их изготовления рекомендуется применять:

•асбестовый картон (ГОСТ 2850-80) марок КАОН-1,КАОН-2;

• асбестоармированное полотно (ГОСТ2198-76) представляет собой прорезиненную и прографитизированную ткань полотняного или саржево­го переплетения на основе латунной проволоки.

Резина

Используется для изготовления прокладок под фланцевые соединения, можно разделить на не­сколько видов: теплостойкая, маслобензостойкая, морозостойкая, кислотно-щелочестойкая и пище­вая. Этот материал обладает высокой эластичнос­тью, что позволяет легко достичь плотности между металлической поверхностью фланца и прокладкой, не применяя особых усилий при затяжке. Материал обладает высокой устойчивостью к различным аг­рессивным средам, а также является практически непроницаемым для газов, паров и жидкостей.

В зависимости от твердости резина подразделя­ется на мягкую, средней твердости и повышенной твердости.

В зависимости от стойкости к воздействию мас­ла и бензина -маслобензостойкая резина подраз­деляется на марки А и Б.

Для фланцевых соединений систем газорас­пределения с рабочим давлением до 6 кгс/см2 (0,6 МПа) рекомендуется применять прокладки, изготовленные из листовой маслобензостойкой резины (МБ) марок А и Б (без тканевой основы) по ГОСТ 17133-83 и ГОСТ 7338-77 толщиной 3-5 мм.

Примечание. Поскольку чрезмерное сжатие ухудшает свойства резины, деформацию ее необ­ходимо ограничить 30-50 % допускаемой.

Примечание. Основным минусом некоторых неметаллических прокладок можно считать нали­чие в них асбеста, который уже запрещен во многих зарубежных странах в связи с тем, что асбест яв­ляется неэкологическим материалом и вреден для здоровья человека.

Металлические прокладки

Металлические прокладки обеспечивают высо­кую герметизацию в условиях высокого давлениях и температуры. Для уплотнения соединения дета­лей, оборудования установок сжиженных газов и на газопроводах всех давлений рекомендуемыми материалами для изготовления металлических прокладок.

 

 

Фасонные части трубопровода

Крестовина – делит поток на три потока

Тройник – разделяет поток на два потока

Переходник (фитинг)– предназначен для перехода с одного диаметра трубы на другой.

Отвод (колено)– изменяет поток на 90°

Отвод (калач)– изменяет поток на 180°

Компенсатор – устройства, предназначенные для снижения температурных деформаций (п-образные, линзообразные, лирообразные, сальниковые).

Трубопроводная арматура

На трубопроводах устанавливается арматура различного назначения и устройства. Она служит для периодического включения и отключения потока, протекающего по трубопроводу (запорная), поддержания заданного давления, температуры или расхода (регулирующая), предупреждения повышения давления выше допустимых пределов (предохранительная), специальная (обратный клапан).

а) Стальная клиновая задвижка б) обратный поворотный клапан в) вентиль обтекаемой формы г) проходной сальниковый кран

 

фактов на кончиках ваших пальцев: свойства материалов уплотнений — химическая инженерия

Скотт Дженкинс, журнал Chemical Engineering |

Жидкостные уплотнения для химического технологического оборудования обычно изготавливаются из множества эластомерных и пластиковых материалов. Выбор материала уплотнения требует тщательного рассмотрения нескольких критериев. Здесь представлены краткие описания основных критериев выбора уплотнений и таблица с описанием свойств нескольких наиболее распространенных материалов уплотнений.

Критерии выбора уплотнения

Существует много возможных факторов, которые могут играть роль в том, какие материалы уплотнений будут работать лучше всего в данном приложении, но вот четыре основных.

Температурные характеристики . Каждое уплотнение имеет диапазон температур, в пределах которого оно предназначено для использования. Вблизи предела обслуживания для каждой пломбы производительность становится менее надежной. При низких температурах эластомеры становятся более твердыми и менее гибкими.Кроме того, эластомерные уплотнения теряют свои резиноподобные свойства при понижении температуры. Изменения, происходящие с эластомерными уплотнениями при низких температурах, являются физическими изменениями и, как правило, обратимы.

Совместимость с жидкостями. Уплотнения должны быть химически совместимы с жидкостями, с которыми они будут сталкиваться в процессе. В противном случае может произойти значительный отек и быстрое ухудшение состояния. Кроме того, необходимо учитывать такие факторы, как концентрация, рабочее давление и температура, геометрия и конструкция уплотнения.Руководства по химической стойкости, предлагаемые большинством производителей уплотнений, могут быть хорошим ресурсом.

Устойчивость к истиранию и разрыву. В зависимости от требований, уплотнения могут быть устойчивыми к царапанью и разрыву, а также избегать мелких зазубрин и порезов, которые могут привести к выходу уплотнения из строя. Смешивание эластомеров с внутренними смазками может повысить стойкость к истиранию.

Способность выдерживать перепад давления. Многие уплотнения будут испытывать перепады давления между внутренней частью процесса и внешней средой, поэтому они должны противостоять выдавливанию.Более твердые материалы, как правило, более устойчивы к перепадам давления.

Стоимость . Хотя затраты могут сильно различаться в зависимости от состава и обработки, относительные цены начинаются с нитрила и хлоропрена как наименее дорогих, за которыми следуют EPDM и силикон. Полиакрилат, бутилкаучук и HNBR являются следующими самыми дорогими, затем фторуглероды, TFE/P и, наконец, фторсиликоны, относительная стоимость которых примерно в 15 раз превышает относительную стоимость наименее дорогих материалов.

 

Ссылки

1. Parco, Inc., Руководство по выбору эластомеров, Parco, 1999.

2. Rogers Corp., Техническое руководство по герметизации, Rogers, 2012.

3. Химический поиск в Интернете, база данных свойств полимеров, www.polymerdatabase.com, по состоянию на май 2018 г.

4. Руководство по техническим материалам, www.allsealsinc.com, по состоянию на май 2018 г.

Типы герметиков и их применение

Типы герметиков и их применение

Будь то новое строительство или реконструкция, герметикам редко уделяется внимание и бюджет, которого они требуют.Это удивительно, учитывая множество задач, для которых используются герметики.

В традиционных конструкциях используются массивные стены и дренажные каналы для поглощения и отвода воды до того, как она достигнет их внутренних поверхностей. Принимая во внимание, что в современных конструкциях используются легкие каменные стены, дождезащитные экраны, штукатурка и системы навесных стен, и они в значительной степени зависят от герметизирующих швов, чтобы обеспечить изоляцию от воздуха и атмосферных воздействий, приспосабливаясь к движениям здания, таким как тепловое расширение, осадка, ползучесть, раскачивание, дифференциальные отклонения краев плиты, и т. д.

Обычно эти соединения страдают от плохой конструкции и/или монтажа. Для сохранения эффективности герметизирующих швов их необходимо поддерживать и периодически заменять.

Неисправность герметизирующего шва может повлиять на эксплуатационные характеристики ограждающей конструкции здания, конструкции, внутренней отделки и мебели. Особое внимание следует уделить конструкции и характеристикам скрытых соединений, поскольку к ним будет гораздо труднее получить доступ для ремонта или замены.

Время, затраченное на выбор и правильную установку продуктов хорошего качества, многократно окупается в течение срока службы здания за счет снижения затрат, связанных с ущербом, вызванным некачественными герметиками и частыми восстановительными работами.

Большинство современных герметиков состоят из гибкого эластомерного компаунда и наполнителя. Герметики обычно представляют собой полимеры, эти гибкие соединения позволяют зазорам быть перемычками, а герметик при необходимости сопротивляется некоторому движению.

Доступно множество различных герметиков, каждый из которых предназначен для различных областей применения, в том числе для структурных применений, например. для структурного остекления или склеивания фасадных элементов.

Типы герметиков

  В строительстве наиболее распространены семь типов герметиков:

  • Латекс на водной основе
    Популярен для бытового использования благодаря простоте нанесения и способности прилипать к большинству оснований.На них можно наносить краску, и они подходят для ситуаций, когда зазоры / пустоты очень малы, а движение минимально. Латекс может быть склонен к усадке и может отрываться от подложки, создавая зазоры, позволяющие проникать воде.
  • Акрил
    Они устойчивы к ультрафиолетовому излучению, что делает их пригодными для наружного применения и не склонны к усадке. Акриловые краски трудно наносить, и они не могут выдерживать значительных движений.
  • Бутил
    Хорошо прилипает к широкому спектру оснований, но его трудно наносить из-за более тягучей консистенции.Они плохо сопротивляются истиранию и с трудом приспосабливаются к движениям, создающим силы сдвига. Они не подходят для требовательных строительных приложений.
  • Полисульфид
    Превосходная гибкость даже при низких температурах с небольшой усадкой или УФ-разрушением, может использоваться для подводных работ. Полисульфиды дороже, чем аналогичные герметики, и имеют тенденцию иметь более высокий уровень летучих органических соединений (ЛОС). Хотя ожидаемая продолжительность жизни от 10 до 20 лет несколько компенсирует цену.
  • Силикон
    Обладает отличной термостойкостью, хорошей динамической подвижностью и хорошей адгезией. Они легко подвергаются вандализму и склонны собирать грязь. Для некоторых оснований (таких как камень) окрашивание также может быть проблемой, что в некоторых случаях делает необходимым использование грунтовки.
    В качестве защиты от атмосферных воздействий и герметизации воздуха силиконы могут использоваться структурно, например, для приклеивания стекла или металла к раме. Силиконы, как правило, самые дорогие, но качественные силиконы имеют очень хорошие характеристики долговечности.
  • Полиизобутилены
    Обладают свойствами, аналогичными натуральному каучуку, но с повышенной износостойкостью, хорошей устойчивостью к химическому воздействию и очень низкой проницаемостью. Они обычно используются в качестве основного уплотнения для стеклопакетов (IGU), поскольку они способны противостоять передаче пара и газов. Продукты обычно наносятся на заводе, а не на месте.
  • Полиуретан
    Хорошо прилипают к большинству различных поверхностей с минимальной подготовкой основания и обычно являются предпочтительным выбором для подрядчиков.Они обладают отличной устойчивостью к истиранию и усилиям сдвига, а также имеют сильную адгезию и подвижность.

Ни один тип герметика не превосходит или не уступает другому. Некоторые просто лучше подходят для определенных приложений, чем другие, из-за их врожденных физических и химических свойств.

Свойства герметика

При выборе герметика важно учитывать свойства, которые в наибольшей степени влияют на ту часть конструкции, для которой вы будете использовать герметик.Ниже приведены основные свойства герметика для оценки на вашей сборке.

  • Консистенция
    Текучие герметики имеют жидкую консистенцию, обычно используются в горизонтальных швах и могут быть самовыравнивающимися. Герметики без провисания толще и не растекаются даже на вертикальных швах.
  • Долговечность
    Ожидаемый срок службы герметика в идеальных условиях вряд ли будет таким же, как фактический срок службы, это особенно верно, если герметик был неправильно нанесен на поверхность или несовместим с основанием, на которое он наносится.
    Вообще говоря, силиконы имеют самый большой срок службы (около 20 лет и более). Некоторые акриловые и бутиловые материалы служат немногим более 5 лет.
  • Твердость
    Более твердый герметик более устойчив к повреждениям. Однако с увеличением твердости гибкость снижается.
  • Стойкость к внешним воздействиям
    Высокоэффективные герметики продолжают хорошо работать и оставаться гибкими на солнце, при экстремальных температурах и влаге.
  • Подвижность
    Подвижность показана в процентах от ширины сустава e.грамм. герметик с подвижностью ±10 процентов в 25-миллиметровом соединении может растягиваться до 28 мм или сжиматься до 23 мм и при этом восстанавливаться без разрушения.
  • Модуль
    Аббревиатура модуля упругости. Низкомодульные герметики обычно обладают высокой подвижностью и наоборот, хотя важно отметить, что это не всегда так. Низкомодульные герметики часто используются для деликатных оснований. В статических и неподвижных швах часто используются высокомодульные герметики.Среднемодульные герметики являются продуктами общего назначения и уравновешивают напряжение на поверхности, к которой прилипает герметик, и жесткость герметика.
  • Адгезия
    Насколько хорошо герметик будет прилипать к строительному материалу, является важным фактором, который следует учитывать. Методы испытаний (например, ASTM C794 Стандартные методы испытаний адгезии эластомерных герметиков для швов ) оценивают адгезию эластомерных герметиков. Производители также предоставляют данные об адгезии для различных оснований.
  • Окрашивание
    Компоненты герметиков могут проникать в пористые основания (такие как натуральный камень) и оставлять видимые пятна. Вы должны убедиться, что герметики протестированы на незаметном участке перед использованием, даже если герметик заявлен как не оставляющий пятен.
  • Содержание летучих органических соединений
    Необходимо понимать любые выбросы летучих органических соединений из продуктов. Большинство производителей герметиков разработали их с низким содержанием летучих органических соединений.Герметики на основе растворителей обычно имеют более высокий уровень раздражителей дыхательных путей и токсинов окружающей среды, и их следует избегать. Однако содержание ЛОС сильно различается в зависимости от продукта.
  • Простота нанесения
    Характеристики отверждения герметика и его обработки (легкость получения гладкой поверхности правильной/требуемой геометрии) важны, когда речь идет о простоте нанесения герметика. Отмечая, что некоторые излечиваются быстро, в то время как другие специально предназначены для того, чтобы оставаться невылеченными.
  • Стоимость
    Как и в случае большинства строительных товаров, дешевле не значит лучше. Более дорогие продукты имеют более высокую производительность. Замена вышедших из строя герметиков почти всегда дороже, чем выбор правильного герметика. Однако покупайте с умом и сосредоточьте усилия на соответствии требованиям к производительности
  • .

 

Обратите внимание: мы приложили все усилия, чтобы информация в этой статье была верной на момент публикации.Любое предоставленное письменное руководство не заменяет профессионального суждения читателя, и любой строительный проект должен соответствовать соответствующим строительным нормам или применимым техническим стандартам. Тем не менее, для получения самых последних технических указаний по гарантии LABC обращайтесь к своему инспектору по управлению рисками и к последней версии технического руководства по гарантии LABC .

 

Свойства материалов для уплотнений гидравлических цилиндров

 

Гидравлические уплотнения являются наиболее уязвимой частью любого гидроцилиндра.Эти относительно хрупкие компоненты должны выдерживать экстремальное давление, сжимающие усилия, факторы экструзии, низкие или высокие температуры и воздействие агрессивных химикатов и гидравлических жидкостей. Существует множество доступных материалов для уплотнений гидравлических цилиндров с различными характеристиками и свойствами — от Teflon® с низким коэффициентом трения до высокотемпературного Viton®.

 

Каждый из этих материалов играет роль в работе уплотнений и, следовательно, самого цилиндра.Таким образом, выбор правильного типа материала уплотнения чрезвычайно важен, когда речь идет об обеспечении долговечности ваших гидравлических цилиндров. В этой статье мы познакомим вас с различными доступными уплотнительными материалами и изучим их свойства и характеристики, включая диапазон температур и диапазон твердости (твердости), чтобы помочь вам выбрать правильное уплотнение для ремонта вашего гидроцилиндра.

 

 


 

Нитриловый каучук

Диапазон температур: от -40°C до 100°C

Нитриловый каучук

, также известный как NBR или BUNA, представляет собой уплотнительный материал общего назначения, который очень часто используется в гидродинамических уплотнениях, особенно в уплотнительных кольцах.Он чрезвычайно универсален, имеет хороший температурный диапазон и обладает хорошей стойкостью к истиранию, высокой прочностью на растяжение и сопротивление сжатию, а также совместим с широким спектром масел и жидкостей.

 

Карбоксилированный нитриловый каучук

Диапазон температур: от -45°C до 120°C

Карбоксилированный нитриловый каучук

(также известный как XNBR) представляет собой вариант нитрила для уплотнений, требующих большей износостойкости.Состоящий из нитрила с карбоксилом, добавленным к рецептуре, добавление карбоксила к нитриловому соединению придает этому уплотнительному материалу повышенную стойкость к истиранию без ущерба для свойств маслостойкости NBR или стандартного нитрила. Компаунды XNBR обладают хорошими физическими свойствами при высоких температурах и высокой прочностью на растяжение, что делает их хорошим выбором для тяжелонагруженных гидроприводов, когда требуется повышенная износостойкость

 

Гидрированный нитриловый каучук

Диапазон температур: от -40° до 165°C

Гидрогенизированный нитриловый каучук, также известный как HNBR, представляет собой еще одно нитриловое соединение, состоящее из гидрированного нитрилбутадиенового каучука и высоконасыщенного нитрилового (HSN) каучука.HNBR обладает высокой устойчивостью к маслам, газам и пару и имеет большую термостойкость, чем стандартные уплотнения из нитрила или других полиуретанов. HNBR хорошо известен своей прочностью на растяжение и целостностью даже после длительного воздействия тепла, масла и химикатов.

 

Hythane® (ТПУ – термопластичный полиуретановый эластомер)

Диапазон температур: от -45° до 110°C

Hythane широко используется в качестве материала для динамических уплотнений и доступен в различных вариациях, предназначенных для различных областей применения и температурных диапазонов.Это хороший гидравлический и пневматический уплотнительный материал общего назначения, хорошо зарекомендовавший себя в низкотемпературных средах и в жидкостях с высоким содержанием воды, а также в стандартных гидравлических жидкостях на основе минеральных масел.

 

Витон®

Диапазон температур: от -26°C до 204°C

Также известен как FKM — фторэластомерный каучук или Fluorel®. Viton® хорошо известен своей превосходной температурной и химической стойкостью. Он может выдерживать температуры до 204° по Цельсию, что делает его пригодным для многих промышленных ситуаций.Кроме того, в то время как многие химические вещества вызывают набухание и/или разрушение других материалов уплотнений, витон не подвержен влиянию большинства химических веществ, за исключением некоторых эфиров и эфиров. Витон имеет ограниченный рейтинг твердости, который представляет собой уровень твердости материала. Он также дороже других материалов, поэтому обычно используется там, где требуется высокая термостойкость.

 

Тефлон®

Диапазон температур: от -128° до 260°C

Teflon® (также известный как PTFE) представляет собой полимер с очень низким коэффициентом трения и широким диапазоном химической стойкости, что делает его идеальным для применений с экстремальными температурами, давлением и химическими веществами.Низкий коэффициент трения придает ему отличные характеристики проскальзывания, что делает его очень популярным материалом для поршневых уплотнений, уплотнений штока и грязесъемников, особенно в приложениях с высокими рабочими циклами и/или рабочими скоростями. Однако сам по себе Teflon® имеет некоторые ограничения в своих свойствах и характеристиках износа. По этой причине Teflon® часто смешивают с такими материалами, как стекло или бронза, чтобы придать ему дополнительную износостойкость или устойчивость к выдавливанию, что обеспечивает больший зазор экструзии, чем другие материалы.Это обеспечивает более высокие износостойкие свойства и снижает вероятность контакта компонентов металла с металлом. Это, наряду с другими преимуществами, означает, что Teflon® часто используется в уплотнениях буферного типа для поддержки уплотнений штока полимерного типа.

 

Полиуретан

Диапазон температур: от -45° до 93°C

Полиуретан

имеет хороший температурный диапазон и высокую стойкость к истиранию, что делает его отличным выбором для многих гидравлических применений. Уретаны обладают высокой устойчивостью к нефтяным маслам, углеводородному топливу, кислороду, озону и атмосферным воздействиям.

 

Полимит

Диапазон температур: от -53° до 135°C

Polymyte — эластичный материал с исключительно высокой прочностью на разрыв. Его высокая твердость делает его подходящим для применений, где экструзия является проблемой. Polymyte можно использовать с жидкостями на нефтяной основе, жидкостями на водной основе, жидкостями на основе эфиров фосфорной кислоты, некоторыми хлорсодержащими жидкостями и многими растворителями.

 


 

Правильный выбор материала уплотнения гидравлического цилиндра для повышения производительности и долговечности  

При таком широком ассортименте материалов для гидравлических уплотнений с различными сильными и слабыми сторонами важно сделать правильный выбор, чтобы гарантировать, что каждый ремонт гидравлического цилиндра будет не только экономически эффективным, но и обеспечит более длительный срок службы и лучшую производительность на протяжении всего срока службы. гидравлический цилиндр.Использование неподходящего материала уплотнения неизбежно приведет к преждевременному износу и увеличению вероятности преждевременного выхода из строя вашего оборудования.

При любом ремонте важно осматривать каждое уплотнение и оценивать характеристики износа и/или отказа. Такие симптомы, как растрескивание, остекление и вздутие, могут указывать на то, что материал уплотнения не подходит для данного применения или условий эксплуатации. Опытный техник по ремонту гидроцилиндров сможет определить, может ли потребоваться другой уплотнительный материал, что продлит будущий срок службы вашего оборудования.

 

 

Материалы и особенности | Технология уплотнения общего назначения | Технологии

Жесткий диск
Типы уплотнений Материалы уплотнений Характеристики Основные приложения
Вращающиеся уплотнения, сальники, сальники Прокладки, торцевые уплотнения Нитриловый каучук (NBR) Материалы уплотнений общего назначения Сальники
Акриловый каучук (ACM) Материалы термостойких и износостойких уплотнений
Силиконовый каучук (VMQ) Материалы термостойких и износостойких уплотнений.Низкая маслостойкость.
Фторкаучук (FKM) Материалы термостойких и маслостойких уплотнений
Волокна для плетеных прокладок Материалы уплотнений широкого применения. Низкая герметизирующая способность. Сальниковые прокладки
Расширенный графит Материалы уплотнений, применимые в средах с высоким давлением и высокой температурой.
Металлическая фольга Материалы теплоизоляционных и износостойких уплотнений.
Твердые материалы (твердый сплав, керамика, специальная сталь и т. д.) Используется в сочетании с мягкими материалами. Механические уплотнения
Мягкие материалы (углерод, медный сплав, ПТФЭ и т. д.) Используется с твердыми материалами при скользящем движении.
Поршневые уплотнения, манжетные Прокладки, обжимные прокладки, возвратно-поступательные сальники Нитриловый каучук (NBR) Материалы уплотнений общего назначения жаростойкие, хладостойкие и маслостойкие Манжеты, обжимные прокладки, сальники
Уретановый каучук (AU) Материалы высокопрочных и износостойких уплотнений. Манжеты, обжимные прокладки
Силиконовый каучук (VMQ) С широким диапазоном рабочих температур, но низкой маслостойкостью. Уплотнительные прокладки
Фторкаучук (FKM) Материалы термостойких, маслостойких и износостойких уплотнений Манжеты, обжимные прокладки
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) Материалы износостойких и химически стойких уплотнений Контактные кольца, опорные кольца
Полиамидная смола (ПА) Материалы износостойких и высокопрочных уплотнений Опорные кольца
Изоляционные уплотнения, пыльники, пылезащитные чехлы, диафрагмы, аккумуляторы Хлоропреновый каучук (CR) Материалы атмосферостойких и устойчивых к изгибу уплотнений Чехлы, пылезащитные чехлы, диафрагмы
Нитрилкаучук (NBR) Материалы уплотнений общего назначения Мембраны
Фторсиликоновый каучук (FVMQ) Материалы топливостойких уплотнений Мембраны
Этилен-пропиленовый каучук (EPDM) Материалы газонепроницаемых и водостойких уплотнений Мембраны, пыльники, пылезащитные чехлы
Фторкаучук (FKM) Материалы термостойких и химически стойких уплотнений Диафрагмы, пылезащитные крышки
Магнитно-жидкостные уплотнения Углеводородная магнитная жидкость Материалы общего назначения и т. д.
Фторсодержащая магнитная жидкость Магнитная жидкость для термостойких применений Вакуумные устройства и т. д.
Прокладки Неметаллические прокладки Превосходные уплотняющие свойства благодаря мягкому свойству Уплотнительные кольца, листы резины, листы ПТФЭ
Полуметаллические прокладки Комбинация металлов и неметаллов Металлические прокладки кожуха, спиральные прокладки
Металлические прокладки Используется в тяжелых условиях, таких как высокая температура или высокое давление Металлические уплотнительные кольца, металлические плоские прокладки

Королевские печати — Материал уплотнения

Правильный выбор уплотнительного материала очень важен для уплотнительных систем, чтобы они работали без утечек и сохраняли длительный срок службы.Характеристики материала и конструкция уплотнения являются двумя наиболее важными факторами при выборе наилучшего решения по уплотнению. Эластомеры являются одним из наиболее широко используемых уплотнительных материалов. Они обладают такими свойствами, как эластичность, упругость и химическая стойкость, которые идеально подходят для герметизации. Ниже приводится краткое описание наиболее широко используемых уплотнительных материалов.

Важные свойства уплотнения

Твердость по Шору

Твердость может быть определена как сопротивление вдавливанию в определенных условиях.При оценке потенциальной эффективности формованных уплотнений (обработанных) твердость является одним из наиболее распространенных критериев в резиновой промышленности. Хотя эластомерная кромка большинства стандартных уплотнений находится в диапазоне от 70 до 95 единиц по Шору А, требуемая твердость всегда будет определяться конкретным применением. Более мягкие компаунды с меньшим сопротивлением могут идеально подойти для уплотнений низкого давления, но для уплотнений высокого давления, скорее всего, потребуется более твердый и прочный материал кромки.

Устойчивость

Эластичность (также известная как отскок) относится к способности соединения восстанавливать свой первоначальный размер и форму после временной деформации.Хотя компаундирование может улучшить эластомер в этой области, это в значительной степени неотъемлемое свойство. Как правило, упругость наиболее важна для динамических уплотнений. Это можно увидеть, например, когда эластомерная кромка уплотнения вала изгибается (искажается) вслед за дефектом вала, а затем возвращается в исходное («покоящееся») положение. Во многих случаях устойчивость тесно связана с гибкостью.

Прочность на разрыв

Сопротивление разрыву (или прочность на разрыв) — это способность материала сопротивляться росту пореза или надреза при приложении натяжения.Сопротивление разрыву является важным фактором как при извлечении готового изделия из формы, так и при его реальных условиях эксплуатации. Компаунды с низким сопротивлением разрыву подвержены риску повреждения при монтаже, особенно в конструкциях с негладкими участками (например, с заусенцами, пазами, резьбой) и/или острыми, нескругленными (не закругленными) углами.

Истирание

Сопротивление истиранию, измеряемое в процентах от исходного веса, представляет собой устойчивость материала к истиранию при контакте с движущейся абразивной поверхностью.С одной стороны, там, где порез или надрез уплотнительной кромки происходит мгновенно, абразивное трение или царапание являются гораздо более прогрессивным явлением, которое развивается с течением времени. Уплотнения в движении наиболее подвержены истиранию. Твердые компаунды, как правило, проявляют меньший абразивный износ, чем мягкие компаунды, но использование более твердого компаунда также может увеличить трение в динамических уплотнениях, а повышенное трение вызывает выделение тепла, разрушающего уплотнение.

Компрессионный комплект

Остаточная деформация при сжатии является конечным результатом прогрессирующей релаксации напряжения, которая представляет собой неуклонное снижение силы уплотнения, возникающее при сжатии эластомера в течение определенного периода времени.С точки зрения срока службы уплотнения, релаксация напряжения подобна смерти, тогда как остаточная деформация при сжатии подобна смерти. Испытания на остаточную деформацию при сжатии находят самое широкое применение при выборе материалов для использования в качестве уплотнительных колец, U-образных манжетных уплотнений и других уплотнений, которые зависят от оптимальной степени сжатия.

Материал уплотнения FFKM | Выбор полимерного материала

Определение правильного материала для конкретного применения имеет основополагающее значение для успеха разработки любого уплотнительного продукта.При выборе материала для конкретного применения очень важно понимать физические свойства и химическую стойкость, требуемые от материала. Затем можно выбрать подходящий базовый полимер из обширного ассортимента полимерных материалов TRP Polymer Solutions. Затем мы разработаем оптимальное решение для ваших конкретных требований.

Для получения подробной информации о различных типах полимеров, которые могут быть предложены в TRP, см. наш список типов полимеров.

Простой выбор полимерного материала

Полимерные технологи компании TRP Polymer Solutions используют только новейшие полимеры и технологические процессы при разработке всех наших высококачественных уплотнительных решений.Мы используем оптимальные полимерные материалы, которые сочетают в себе качество, производительность и стоимость, что упрощает процесс выбора наиболее подходящего полимерного материала для вашего применения.

Наш опыт заключается в разработке уплотнительных материалов, которые изготавливаются из материалов, наиболее подходящих для конкретных условий эксплуатации. Будь то новые продукты, усовершенствование существующих продуктов для увеличения срока службы или использование в более сложных условиях (таких как экстремальные температуры или контакт с агрессивными химическими веществами), TRP Polymer Solutions предлагает идеальный материал для вашего применения.

Выбор резинового материала TRP Polymer Solutions

TRP Polymer Solutions имеет более чем 25-летний опыт успешного проектирования и разработки резиновых формованных компонентов на заказ. Наши прецизионные резиновые отливки, уплотнительные кольца и уплотнения используются в специализированных и экстремальных условиях по всему миру, включая аэрокосмическую, автомобильную, химическую промышленность, Формулу-1 и атомную промышленность. Правильный выбор резинового материала имеет решающее значение для любого применения, поэтому мы рекомендуем обратиться к одному из наших экспертов за исчерпывающей консультацией.

Свойства полимера ФФКМ

FFKM чрезвычайно устойчив к химическому и температурному воздействию и является лучшим выбором для широкого спектра уплотнительных материалов. FFKM обычно используется в оборудовании для химической обработки, клапанах, аэрокосмическом оборудовании, деталях для автоспорта и полупроводниковых приборах. Обладает выдающейся устойчивостью к высоким температурам, химическим веществам, маслам, озону и солнечному свету. Некоторые химические вещества, к которым FFKM устойчив, включают:

• Ароматические / алифатические масла
• Кислоты
• Щелочи
• Спирты
• Альдегиды
• Амины
• Эфиры
• Этилен
• Сложные эфиры
• Кетоны
• Оксид пропилена
• Пар

Некоторые марки демонстрируют плохие низкотемпературные свойства и могут быть дорогими — еще одна причина обратиться в компанию TRP Polymer Solutions за подробными рекомендациями по FFKM.

Для получения дополнительной информации о том, что следует учитывать при выборе полимерных материалов, обратитесь к нашим удобным часто задаваемым вопросам по выбору полимерных материалов.


Сравнение материалов

Ниже приведены некоторые полезные статьи, подготовленные TRP Polymer Solutions, в которых сравниваются различные материалы;

ФФКМ против ФКМ

ФФКМ по сравнению с ПТФЭ


 

Материалы для химических уплотнений

Химическая совместимость уплотнения с жидкостями в системе имеет решающее значение для получения надежного и долговечного уплотнения.К сожалению, процесс выбора может быть чрезвычайно сложным, особенно если он основан исключительно на таблицах химической совместимости.

Реакции между полимерами, используемыми в уплотнениях, и химическими веществами в жидкостях сильно различаются. Например, некоторые химические вещества «атакуют» полимеры, разрывая химические связи и ухудшая свойства полимеров. В некоторых случаях химические вещества извлекают ингредиенты из полимера, оставляя его слабым и/или лишенным важных функциональных свойств. Другие химические вещества могут проникать в полимер и вызывать набухание.Это может быть как преимуществом, так и недостатком, дополнительно усложняющим спецификацию уплотнения.

Во всех случаях важно понимать влияние химикатов на уплотнения и выбирать материал, совместимый с герметизируемым химикатом. Ниже приведены рекомендации по выбору подходящего материала для конкретного применения в области химической герметизации.

Эластомеры

Самая широкая классификация полимеров — между эластомерами и пластмассами. В этой статье сначала будут рассмотрены эластомеры, которые могут быть термопластичными или термореактивными.

Термопласты могут быть переплавлены после полимеризации, поэтому их формуют с помощью операции обработки расплава, такой как литье под давлением или экструзия. Реактопласты реагируют или сшиваются во время формования, поэтому их обычно прессуют или экструдируют.

Эластомеры характеризуются своими эластичными свойствами. За некоторыми исключениями, они, как правило, эластичны и хорошо подходят для
уплотнений, контактирующих с жидкостями.

Однако некоторые эластомеры особенно склонны к набуханию (жидкость поглощается материалом путем диффузии), а другие склонны к усадке (пластификаторы и добавки растворяются в среде и экстрагируются из материала.) Все эти переменные усложняют процесс выбора, поэтому рекомендуется работать с опытным поставщиком полимеров или уплотнений, чтобы определить оптимальный материал для данного применения.

В целом, взаимодействие между эластомером и химическими веществами происходит по правилу, согласно которому подобное растворяется в подобном. Например, большинство полярных полимеров растворяются в полярных растворителях и редко растворяются в неполярных растворителях (и наоборот). Таким образом, уплотнения на основе этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM) не рекомендуются для герметизации в системах, предназначенных для хранения продуктов на нефтяной основе (оба являются неполярными), в которых ожидается сильное набухание.И наоборот, уплотнение из EPDM хорошо подходит для герметизации системы, в которой используется полярная вода.

Уплотнения из EPDM, обычно применяемые в нефтегазовой промышленности, автомобилестроении, медицинских приборах и гидравлических системах, подходят для сложных условий. Фактически, соединения EPDM полезны для нефтегазовой и смежных отраслей, поскольку они обеспечивают превосходную устойчивость к высокотемпературному пару.

Степень набухания можно предсказать, используя параметры растворимости.Если герметичная жидкость имеет параметр растворимости, близкий к параметру растворимости эластомера, притяжение будет высоким, что приведет к набуханию. Степень набухания уменьшается, когда разница между растворимостью эластомера и окружающей среды увеличивается.

Уплотнение набухает из-за градиента диффузии, который создается между внутренней частью эластомера и жидкостью снаружи. Для набухающих в воде эластомеров набухание определяется температурой и соленостью воды. Они определяют скорость и абсолютное набухание эластомера.Абсолютная зыбь определяется как величина зыби, которая возникает в зависимости от времени для конкретной ситуации. Независимо от толщины эластомера, он никогда не должен набухать больше, чем на указанную величину в течение определенного периода времени.

Во время специальных испытаний можно рассчитать набухание, и в некоторых случаях степень набухания может быть преимуществом для функции уплотнения. Это специализированная область спецификации уплотнений, и такие применения следует рассматривать с поставщиком эластомеров или уплотнений, который имеет полное представление об этом процессе и используемых соединениях.

Химическое взаимодействие между эластомером и средой называется химической атакой. Многие химические соединения могут разрушать эластомеры. Серьезность зависит от агента и химического состава эластомера, подвергающегося нападению.

Разложение может происходить в результате воздействия жидкости на саму полимерную основу (например, разрыв или образование дополнительных поперечных связей или ненасыщенность) или при взаимодействии с ингредиентами смеси (например, окисление наполнителей). Химическая атака будет проявляться потерей механических свойств, затвердеванием и разрушением поверхности.

Типы эластомеров, обычно используемые в уплотнениях, и их химическая совместимость включают:

EPM/EPDM: Неполярный синтетический полимер, этилен-пропиленовый каучук (EPM) представляет собой сополимер этилена и пропилена; EPDM означает терполимер этилена, пропилена и несопряженного диена.

Рекомендуется для:

  • Горячая вода и пар
  • Тормозные жидкости
  • Щелочи и кислоты
  • Кетоны и спирты
  • Солнечный свет и озон

Не рекомендуется для:

  • Нефтяные масла
  • Минеральные масла
  • Топливо

NBR: Нитрильный каучук (NBR) считается рабочей лошадкой резиновой промышленности.Содержание акрилонитрила (от 18 до 50 процентов) определяет сопротивление жидкости эластомера.

Рекомендуется для:

  • Алифатические и ароматические углеводороды
  • Масла
  • Бензин
  • Смазки
  • Гидравлические жидкости

Не рекомендуется для:

  • Хлорированные углеводороды
  • Кетоны и сложные эфиры

HNBR: Получают частичной или полной гидрогенизацией бутадиен-акрилонитрильного каучука. Общее название этого вещества — гидрированный нитриловый каучук (HNBR).Основное различие между HNBR и NBR заключается в высокой степени насыщения основной цепи, что приводит к повышению устойчивости к тепловому и химическому воздействию.

Рекомендуется для:

  • Горячая вода и пар
  • Масла и топливо

Не рекомендуется для:

  • Полярные растворители
  • Сильные кислоты
  • Хлорированные углеводороды

FKM: Химическая стойкость фторэластомера (FKM) определяется содержанием фтора (от 65 до 70 процентов) и типом используемых мономеров.Пять различных классов материалов FKM основаны на типах мономеров, используемых в процессе полимеризации.

Рекомендуется для:

  • Алифатические и ароматические углеводороды
  • Бензин, смеси бензин/спирт
  • Хлорированные растворители

Не рекомендуется для:

  • Кетоны
  • Прочные основания
  • Амины

FVMQ: Фторсиликоновый каучук (FVMQ) представляет собой модифицированный силиконовый каучук, обладающий многими свойствами силиконового каучука, но с повышенной химической стойкостью.

Рекомендуется для:

  • Разбавленные кислоты и щелочи
  • Нефтяные масла
  • Углеводородное топливо

Не рекомендуется для:

FFKM: Перфторэластомеры (FFKM), иногда называемые эластомерной версией PTFE, представляют собой группу эластомеров с самыми высокими эксплуатационными характеристиками. Они имеют полностью фторированную основу и максимально возможную химическую стойкость. Уплотнения, изготовленные из FFKM, используются в экстремальных химических средах, таких как химическая обработка и транспортировка, нефть и газ и рынки полупроводников.Некоторые марки не устойчивы к пару, а некоторые обладают пониженной устойчивостью к аминам и основаниям.

Рекомендуется для:

  • Широкий спектр химических веществ

Не рекомендуется для:

Пластик

Пластмассы также могут быть термопластичными или термореактивными. Как правило, они более жесткие, чем эластомеры, но их поведение может варьироваться от очень пластичного до хрупкого, а их химическая стойкость сильно различается.

Ниже приведены некоторые пластмассы, используемые в уплотнениях, с описанием их химической совместимости.Все они имеют хорошую совместимость с водой и маслами.

ПТФЭ: Политетрафторэтилен (ПТФЭ) устойчив практически ко всем средам. Только несколько химических веществ в экстремальных условиях могут разъедать ПТФЭ, в том числе расплавленные щелочные металлы, газообразный фтор при высоких температурах и давлениях, а также несколько органических галогенсодержащих соединений. Кроме того, ПТФЭ имеет широкий рабочий диапазон температур и низкое трение, что делает его лучшим материалом для уплотнений.

Поскольку ПТФЭ не обладает эластичностью, эти типы уплотнений обычно используются в сочетании с эластомерным усилителем или пружиной.Обеспечение полной совместимости этой комбинации уплотнения и активатора с системными химическими веществами может быть затруднено и требует от поставщиков полного понимания свойств материалов.

PEEK: Полиэфирэфиркетон (PEEK) обладает превосходными высокотемпературными свойствами и хорошей химической стойкостью. PEEK отлично подходит для работы с высокотемпературным паром, что делает его отличным выбором для применения в нефтегазовой отрасли.

UHMWPE: Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHWPE) чрезвычайно прочен и обладает хорошими свойствами трения и износа.Он хорошо работает с жидкостями на водной основе и большинством масел, но на него могут воздействовать некоторые агрессивные химические вещества.

Химическая активность увеличивается с температурой, поэтому уплотнительный материал, совместимый с химическим веществом при комнатной температуре, может быть поврежден при более высокой температуре.

Факторы, влияющие на совместимость

Температура нанесения уплотнения является важным фактором при выборе уплотнительного материала. Колебания высоких и низких температур изменяют свойства, поэтому полимер должен оставаться достаточно гибким, чтобы герметизироваться при низких температурах, сохраняя при этом структурную целостность при самой высокой температуре воздействия
.

Имейте в виду, что температура также может влиять на химическую стойкость. Химическая активность увеличивается с температурой, поэтому уплотнительный материал, совместимый с химическим веществом при комнатной температуре, может подвергнуться воздействию при более высокой температуре. В динамическом уплотнении выделение теплоты трения может привести к тому, что фактическая температура на границе раздела уплотнения будет выше, чем температура жидкости в объеме, поэтому это может быть важным соображением.

Некоторые уплотнения имеют непрерывный контакт с химическими веществами, а другие имеют только периодический контакт.Химическая атака — это процесс, зависящий от времени: некоторые материалы могут противостоять химическим веществам при кратковременном воздействии, но не рекомендуются для длительного воздействия.

Таблицы химической совместимости Таблицы химической совместимости

полезны для определения общей восприимчивости общих классов полимеров к определенным химическим веществам. Обычно они составляются на основе данных об изменении свойств испытуемых образцов, погруженных в определенное химическое вещество.

Тестирование может проводиться при разных температурах, но в большинстве таблиц указаны результаты воздействия при комнатной температуре.Таким образом, эта информация может помочь производителям исключить материалы, которые явно несовместимы, но определение совместимости конкретной пары материал-химия для применения требует дополнительных исследований.

Кроме того, соединения одного типа могут быть разработаны таким образом, чтобы они были устойчивы к химическим веществам, специфичным для промышленного применения. Хотя тип материала может, в общем, плохо работать с определенным химическим веществом, технический сорт может быть таким.

Тесное сотрудничество с опытным поставщиком уплотнений, возможно, является лучшим способом обеспечения спецификации полностью совместимого полимера.Поставщик должен быть знаком со своими конкретными материалами, испытать их на устойчивость и иметь опыт применения этих материалов в конкретных приложениях. Ищите поставщика уплотнений, который полностью понимает сложности комбинирования полимеров с жидкостями; в идеале поставщик должен иметь опыт использования определенного полимера в приложении, чтобы он мог точно определить, как он будет вести себя в этой системе.

 

Люси Хейдук — специалист по разработке материалов компании Trelleborg Sealing Solutions.Она имеет более чем 30-летний опыт работы в резиновой промышленности, специализируясь на разработке смесей для определенных сегментов рынка, таких как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. На своей нынешней должности она работает в Trelleborg Sealing Solutions уже 14 лет. Гейдук родилась в Польше, где окончила Вроцлавский университет со степенью магистра химии.

Тим МакКалфор — менеджер по разработке материалов компании Trelleborg Sealing Solutions. Он окончил Мичиганский государственный университет со степенью бакалавра наук в области химического машиностроения и имеет более чем 30-летний опыт работы в индустрии пластмасс, занимаясь разработкой компаундов из термопластичных и термореактивных материалов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.