泵常用机械密封及骨架油封材料选择指南

前言

离心泵和阀门中会用到很多静密封，不同的应用工况会选择不同的密封材料。其中，最常见的密封材料有丁腈橡胶（Buna）、三元乙丙橡胶（EPDM）和氟橡胶（Viton）。选择合适的密封（弹性体或聚合物）材料很重要，虽然这看起来不是一个重大决定，但选择的材料决定了应用的质量、寿命和性能。从咬合到剥落再到断裂，不适合应用的密封材料可能会导致许多问题。密封材料对应用的性能有长期影响。那么，三种密封材料有什么不同呢？它们都适合哪些应用？

高弹性意味着什么？

术语“高弹性”是指物体一旦不再附着于其应力源时恢复其原来形状的能力。橡胶化合物代表了一系列称为弹性体的材料，包括基础弹性体、硫化剂、填料和增塑剂，其主要特征是高弹性。因此，橡胶被广泛认为是最好的密封材料。为不同应用选择密封材料时需要考虑的因素包括：

1）该应用是否会暴露于水、油、气、恶劣化学品或其它环境之中？

2）应用场合最低和最高温度是多少？

3）要求的抗压强度是多少？

4）所应用的工况是否会经常暴露在阳光照射之下？

无论是选择丁腈橡胶（Buna）、三元乙丙橡胶（EPDM）还是氟橡胶（Viton），重要的是要比较和考虑所有关键特性和优势。

丁腈橡胶

当涉及到耐磨、耐水、耐油和超高强度性能时，丁腈橡胶是一种经济高效的弹性体。丁腈橡胶也称为丁钠橡胶，通常被认为是业界最经济的密封材料。丁腈橡胶以其良好的机械性能而闻名，在油基、石化和化学应用方面表现出色。聚合物中的腈越多，意味着对化学品、酸和其它油的耐受性越高。丁腈橡胶由于其出色的机械性能，在工业中广泛用于原油、水、各种酒精、硅脂和液压油应用。

丁腈橡胶由合成橡胶共聚物组成，在需要金属粘合和耐磨材料的应用中表现良好。这种化学背景使其成为密封剂应用的理想选择。丁腈橡胶的耐酸性和耐碱性较差，也能承受一定的低温。丁腈橡胶受限于极端条件，例如高温、气候、阳光和耐蒸汽应用。它也不适用于有酸和过氧化物的原位清洗消毒剂，如OXONIA。

丁腈橡胶的主要优点：

1）价格便宜

2）良好的延伸率

3）良好的耐油和耐水性

4）低的压缩永久变形

5）高耐磨性

6）重型强度

7）耐温范围较宽

丁腈橡胶的缺点包括：

1）有限的极端温度耐受性

2）阻燃性差

3）不适用于液压液体、制动液、酮和醋酸盐工况

4）有限的阳光、气候和臭氧耐受性

丁腈橡胶在阀门行业的主要应用：

1）密封剂

2）O形圈

3）模制产品

三元乙丙橡胶

在考虑柔韧性、强度、耐候性和承受极端工况的能力时，EPDM是一个不错的选择。EPDM是一种合成橡胶，是汽车、建筑和机械应用中常用的弹性体材料。它比丁腈橡胶贵，由于其持久的高抗拉强度，可以承受各种热、气候和机械应用工况。它是涉及水、氯、漂白剂和其它碱性材料应用的理想选择。从防水到暖通空调（HVAC），EPDM因其耐候、耐臭氧和耐去离子水而被用于各种场合。

EPDM具有弹性和粘合特性，一旦拉伸，无论温度如何，EPDM都会恢复其原始形状。不建议将EPDM用于石油、流体、氯化烃或烃溶剂应用。

EPDM的优点：

1）工作温度范围较宽

2）适用于极端和寒冷环境

3）耐臭氧和阳光

4）良好的抗压缩永久变形

5）耐撕裂、耐磨和耐蒸汽

6）对于氢氧化钠溶液、稀酸、酮和碱的高耐受性

7）在HVAC等应用中用途广泛

EPDM的缺点

1）易损坏

2）对石油基燃料的耐受性差

3）难以粘附

4）与某些油或酸不兼容

EPDM用于广泛的工业应用，包括：

1）密封件和O形圈

2）管路

3）垫圈

氟橡胶

氟橡胶是更昂贵的选择，但它是暴露于极端天气、臭氧和化学降解应用的解决方案。氟橡胶是一种持久、高性能、氟化的碳氢化合物橡胶产品，最常用于O型圈和密封件。氟橡胶可抵抗臭氧、氧化和极端天气条件，包括脂肪烃和芳香烃、卤化流体和强酸材料，氟橡胶是更牢固的含氟弹性体之一。设计用于承受极端温度，氟橡胶密封件是最具挑战性和最苛刻工况的密封需求的首选。

氟橡胶的优点：

1）抗压能力强

2）优秀的高温性能

3）与化学品和酸兼容

4）在高压应用中保持柔韧性和弹性

5）杀菌效果极佳

6）高耐热性

7）快速有效地吸收液体

8）更长的使用寿命

9）环境友好型

氟橡胶的缺点：

1）价格较贵

2）与酮不兼容

3）在较低温度下效果不佳

可靠的材料，如以下应用：

1）O型圈

2）泵和阀门

3）密封泄漏

总结

选择正确的密封材料很重要。虽然三种密封材料相似，但每种密封材料都有多种各自用途以满足任何特定工况需求。