Материалы уплотнений для гидравлических и пневматических клапанов, цилиндров, пневмотрубок и прочего

Материал для колец фтористая резина Viton, FKM, FPM

Viton® - это зарегистрированная торговая марка фторкаучука, принадлежащая компании DuPont, на сегодняшний день из всех существующих фторкаучуков Viton считается лучшим. На основе фторкаучука изготавливают резиновую смесь, из которой, затем делают уплотнение. В соответствии с различными системами стандартизации словосочетание "фторкаучук" обозначается различными аббревиатурами, но смысл от этого и сам материал не изменяются.

Аббревиатура FPM - в соответствии с указаниями международной организации стандартизации (ISO), аббревиатура FKM - в соответствии с обозначением, принятым Американским обществом тестирования и материалов (ASTM). Т.е. FPM - международное название, а FKM - американское название одного и того же материала. В России принято сокращение - ФК (СКФ-26, СКФ-32).

Фторкаучук Viton® начали выпускать в 1957 году. Начало производства данного материала позволило решить множество проблем в основных отраслях промышленности таких, как:

• Аэрокосмическая промышленность;
• Автомобилестроение;
• Химическая промышленность и транспорт;
• Пищевая и фармацевтическая промышленность;
• Оборудование для работы в неосвоенной местности и в тяжелых условиях эксплуатации;
• Разведка и добыча на нефтегазовых месторождениях;
• Переработка и транспортировка нефти.

Основные применения фторэластомеров - сальники, манжеты, герметики, покрытия, виброгасители, компенсаторы, прокладки, мембраны, заглушки, диафрагмы, термостойкие уплотнительные кольца, уплотнения штоков, термостойкие шнуры и пластины.

На данный момент, самые распространенные типы каучуков - это каучуки общего назначения: Viton® A, Viton® B, Viton® F. Различаются фтористые резины на основе этих каучуков - стойкостью в кислородосодержащих автомобильных топливах, моторных маслах, жидкостях на водной основе. Так же, существуют фторкаучуки специального назначения - Viton® GLT, Viton® GFLT, Viton® Extreme, Viton® Base Resistant.

Типы фторкаучуков:

Примечание: чем больше знаков +, тем лучше свойства каучука.

FPM / FKM / Viton® (Фторкаучук) - хорошо работает в условиях воздействия разнообразных агрессивных жидкостей. Системы, в которых используются изделия из Viton®, обладают более высокой стойкостью к воздействию широкого диапазона химических веществ. Обладает отличными механическими и физическими свойствами, содержание в резиновой смеси фтора обеспечивает негорючесть данного материала. Фтористые эластомеры имеют небольшое газопропускание и минимальную потерю веса при работе в вакууме.

Диапазон рабочих температур фторкаучуковых колец: от -20° С до +200° С, выдерживает кратковременный нагрев до +230° С. В некоторых случаях, правильно спроектированные детали из фтористой резины на основе специального морозостойкого каучука Viton могут обеспечить герметичность неподвижных соединений даже при температуре ниже -60° С. Следует учитывать, что при повышении температуры уплотнений из фторэластомеров более +300° С из них начинают выделяться токсичные газы и пары, и даже после охлаждения данные материалы небезопасны. 

Сведения о работоспособности резин на основе фторкаучука Viton при повышенных температурах:

• 10000 часов при Т=204 °С.
• 3000 часов при Т=232 °С.
• 1000 часов при Т=260 °С.
• 240 часов при Т=288 °С.
• 48 часов при Т=316 °С.

Viton® сохраняет хорошие уплотняющие свойства после пребывания на воздухе в течении более 10000 часов при температуре до 204° С.

Уплотнительные кольца и прокладки на основе EPDM

EPDM - это изготовленный синтетическим способом пероксидально сшитый этилен-пропилен-диен-каучук с широким спектром применения, наполнен сажей и поэтому непригоден для электроизоляции.

EPDM относится к полярным эластомерам, у которых цепочка полимера содержит очень малое количество двойных связей, то есть насыщена. Это является основой для химической стойкости каучука, поэтому EPDM инертен к химическому воздействию. При правильно составленной рецептуре резиновой смеси и корректной технологической обработке, изделия имеют отличную стойкость к окружающей среде и озону, хорошую стойкость к окислению, к высоким и низким температурам, достаточную совместимость с полярными растворителями.

Имеют хорошую стойкость к нагреву и сжатию. Относительно высокая устойчивость к облучению. Кольца из резины EPDM преимущественно используются в стиральных машинах, посудомоечных машинах и клапанной арматуре для воды. Масла и жиры способствуют сильному набуханию изделий.

Уплотнения из этой резины устойчивы к действию разбавленных кислот, щелочей, некоторых спиртов, кетонов, эфиров. По работоспособности в агрессивных средах его превосходит только намного более дорогостоящий фторкаучук, однако, даже этот материал, в зависимости от используемого типа, в некоторых жидкостях применяться не может, или имеет стойкость ниже, чем EPDM.

Недостатком каучука является практически отсутствующая маслостойкость, что существенно сокращает область его применения. Из-за низкой способности материала формировать двойные связи, его очень трудно прикрепить к металлу, поэтому армированные уплотнения производятся на базе EPDM достаточно редко.

Диапазон рабочих температур уплотнений из резины EPDM: -40° C до +150° С. В специальном исполнении: -50° C до +175° C.

Материал для колец - резина NBR, Perbunan.

NBR (Nitrile Butadiene Rubber) - бутадиен-нитрильный каучук или, как его упрощенно называют, нитрильный каучук, считается стандартным материалом колец круглого сечения.

По своим характеристикам соответствует группам резины 1, 2, 3 по ГОСТ 18829-73. Уплотнительные кольца из резины NBR имеют высокую устойчивость к набуханию по отношению к бензолам, маслам и жирам. Уплотнения из NBR используется в областях с соответствующими требованиями, как например, гидравлика, двигателестроение, машиностроение, нефтяная промышленность, аппаратостроение.

NBR широко используется из-за того, что он сочетает низкую стоимость (в сравнении с другими базовыми полимерами) с хорошей маслостойкостью и износостойкостью. Наибольший недостаток нитрила — в слабой стойкости к повышенным температурам. Материал твердеет, дает трещины.

Нитрил - это сополимер бутадиена и акрилонитрила (ACN). Верхняя температурная граница эксплуатации может быть расширена путем увеличения процента ACN, однако при этом также поднимется и нижний температурный предел. Если уменьшить процент ACN, понизится нижний температурный предел, но работоспособность при повышенных температурах пострадает.

Особая резина NBR (Acrylonitrile-Butadiene Rubber) - Perbunan® была разработана фирмой Bayer в 1930 году как первая в мире маслостойкая резина. С тех пор, было проведено несколько "модернизаций" этого каучука.

Perbunan® (пербунан) - это торговая марка синтетической резины компании LANXESS Technical Rubber Products, которая входит в концерн Bayer. По сравнению с резинами на основе других каучуков NBR, пербунан имеет более высокие показатели к старению, истиранию, износу. Обладает большей устойчивостью в маслах. Для производителя резиновых изделий, важной особенностью Perbunan® является его улучшенные характеристики при вулканизации, что способствует увеличению производительности предприятия.

Диапазон рабочих температур уплотнений из резины NBR: -40° C до +120° C, кратковременно до +130° C, в специальном исполнении: -55° C до +150° C. При повышенной температуре ускоряется старение, материал твердеет и становится хрупким (при отсутствии кислорода, например в горячем масле, процесс старения значительно замедляется).

Материал для производства колец - силикон MVQ.

MVQ (силиконовый каучук) - имеет хорошую устойчивость к повышенным и низким температурам эксплуатации. Обладает отличной устойчивостью к озону, погодным условиям и старению. Силиконовые кольца и силиконовые шнуры могут использоваться при контакте с пищевыми продуктами и в фармацевтике. Силикон не наполнен сажей и поэтому пригоден для электроизоляции. По сравнению с другими эластомерами MVQ обладает низкой твердостью в следствии чего, в основном используется при статических условиях работы.

Диапазон рабочих температур колец из силикона: -60° C до +200° C, кратковременно до +230° C. Уплотнения силиконовые не следует применять без использования смазочного материала и при наличии абразивного загрязнения. Применяется при отсутствии альтернативы в следствии температурной и химической нагрузки.

Манжеты, кольца и сальники из полиуретана

Полиуретан - термопластичный эластомер, который получают методом термопластической формовки гранулята, относится к группе полярных и насыщенных эластомеров. Материал имеет широкий диапазон свойств между мягкими, тянущимися резинами и твердыми пластиками. В рабочем температурном интервале полиуретан обладает свойствами близкими к свойствам натурального каучука. По механическим свойствам превосходит FPM, NBR, EPDM. Имеет очень низкую остаточную деформацию.

Диапазон рабочих температур уплотнений из полиуретана: от -30° C до +110° C. В особом исполнении от -50° C.