三元尼龍在 U形橡膠密封件中的應(yīng)用中圖分類號:TQ333.7;TQ336.4+2
文獻標識碼:B平板硫化機柱塞用 U 形橡膠密封件通常采用NBR膠料生產(chǎn),在使用過程中部分密封件壽命過短,嚴重影響了正常生產(chǎn)。
本工作在 NBR膠料中加入
三元尼龍,以提高硫化膠的強度及耐油性能等,從而提高密封件的使用壽命。
1 實驗1.1 主要原材料NBR,丙烯腈質(zhì)量分數(shù)為 0.26,中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠產(chǎn)品;三元尼龍,上海賽璐珞廠產(chǎn)品;硬脂酸鎘,溫州市江東塑料材料有限公司產(chǎn)品;增塑劑DOP,中國石化金陵分公司產(chǎn)品;氧化鋅,上海京華化工廠產(chǎn)品。1.2 主要設(shè)備X（K）550A型開煉機,上海橡膠機械廠產(chǎn)品;XMB275238型密煉機,上海橡膠機械二廠產(chǎn)品;XW63型平板硫化機,無錫市錫偉橡塑機械廠產(chǎn)品;XL2150 型擠出機和 XLL22500 型橡膠拉力機,上海橡膠機械一廠產(chǎn)品。
1.3 試樣制備將三元尼龍和NBR在開煉機（輥溫為155～165℃）上共混,共混物放置 24 h后在密煉機中加配合劑（硫黃除外）混煉,混煉 5～6 min后下片,放置24 h后在開煉機（輥溫為60～75 ℃）上加硫黃混煉。混煉膠在平板硫化機上硫化,硫化條件為164 ℃×25 min。
1.4 性能測試硫化膠各項性能均按相應(yīng)國家標準測試。
2 結(jié)果與討論
2.1 三元尼龍用量對密封件油唇膠料性能的影響三元尼龍用量對密封件油唇膠料性能的影響如表1所示。從表1可以看出,隨著三元尼龍用量的增大,硫化膠的硬度、拉伸強度和壓縮永久變形增大,耐油性能提高。當三元尼龍用量超過25份后,硫化膠的硬度過大,因此密封件油唇膠料中,三元尼龍用量為25份較合適。
2.2 三元尼龍用量對密封件使用壽命的影響為解決密封件頂部邊緣掉塊問題,頂部采用表1 三元尼龍用量對密封件油唇膠料性能的影響項
目三元尼龍用量/份1520253035邵爾A型硬度/度6268728387拉伸強度/MPa14.1 16.3 18.1 20.3 22.1拉斷伸長率/ %400380365345320壓縮永久變形1）/ %1416171922阿克隆磨耗量/cm30.11 0.13 0.13 0.14 0.1520#機油浸泡后2） 邵爾A型硬度/度6370758589 拉伸強度/MPa15.2 17.5 19.7 21.8 23.9 拉斷伸長率/ %370334314283256 注:1）100 ℃×72 h,壓縮率為25%;2）100 ℃×72 h。基本配方為NBR 100,炭黑N539/N330 50/20,氧化鋅 5,硬脂酸 1.5,硬脂酸鎘 1,增塑劑DOP 30,防老劑 A/BLE/4010NA 2/2/2,硫黃 1.5,促進劑DM/M/ TMTD/D 2/1.5/1/0.5。硬度較高的膠料,膠料中硫黃用量為12份,三元尼龍用量為25份,其余組分和用量與油唇膠料配方相同,硫化膠的邵爾A型硬度為94～96度。由于密封件油唇和頂部膠料的硬度不同,因此采用雙復合擠出工藝生產(chǎn)。密封件工作條件為:壓力 20 MPa,柱塞溫度 55～63 ℃,柱塞行程 27cm。考察油封使用壽命時,以是否漏油及能否維持正常生產(chǎn)作為判定密封件是否報廢的標準。油唇膠料中三元尼龍用量對密封件使用壽命的影響如表2所示。表2 油唇膠料中三元尼龍用量對密封件使用壽命的影響項 目三元尼龍用量/份1520253035使用時間/d300400≥600≥600≥600使用次數(shù)1）×10-413.512.0≥18.0 ≥18.0 ≥18.0破壞現(xiàn)象少量粉末少量粉末少量粉末少量粉末少量粉末漏油狀況有有無微滲微滲
注:1）柱塞上下行走全程的次數(shù)。從表2可以看出,加入三元尼龍后的 U 形橡膠密封件使用時間均達到或超過300天,而原有未加三元尼龍的U形密封件使用時間通常為30～60天,三元尼龍可顯著提高密封件使用壽命。3 結(jié)語在NBR膠料中加入適量的三元尼龍,頂部采用硬度較高的膠料,可顯著提高 U形橡膠密封件的使用壽命。
編輯部：
