不同材质的O型圈优缺陷及其使用范围

一、O型圈概述

1、O型圈界说

O型圈(O-rings)是一种截面为圆形的橡胶密封圈，因其截面为O型，故称其为O型密封圈，也叫O型圈。开头显如今19世纪中叶，事先用它作蒸汽机汽缸的密封元件。

2、O型圈实用范围

O型密封圈实用于装在种种机器装备上，在划定的温度、压力、以及不同的液体敦睦体介质中，于运动或活动形态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天装备、冶金机器、化工机器、工程机器、修建机器、矿山机器、石油机器、塑料机器、农业机器、以及各种仪器仪表上，多量使用着种品种型的密封元件。

O型密封圈主要用于静密封和往复活动密封。用于旋转活动密封时，仅限于低速回转密封安装。O型密封圈寻常安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。

O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学腐化等情况仍然起到精良密封、减震作用。

因此，O型密封圈是液压与气压传动体系中使用最广泛的一种密封件。

3、O型圈的上风

O型密封圈与其他型式密封圈比力，具有以下优点：

（1）合适多种密封情势：静态密封、动态密封。

（2）合适种种用处质料，尺寸和沟槽都已标准化，互换性强。

（3）合适多种活动办法：旋转活动、轴向往复活动或组合活动(比如旋转往复组合活动)。

（4）合适多种不同的密封介质：油、水、气、化学介质或别的殽杂介质。

（5）经过选用切合的橡胶质料和得当的配方计划，完成对油、水、氛围、煤气及种种化学介质好效的密封作用。温度使用范围广(-60℃～+220℃)，安稳使用时压力可达1500Kg/cm2(与补强环并用 )。

（6）计划简便，布局风雅，装拆便利

4、O形圈断面布局极度简便，且有自密封作用，密封功能可靠。

由于O形圈本身及安装部位布局都极度简便，且已构成标准化，因此安装改换都十分容易。

（1）质料品种多

可以依据不同的流体举行选择：有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶(NR)等

（2）本钱便宜

（3）动摩擦阻力比力小

二、O型圈的表现办法

1、GB/T342.1的表现办法

内径d1×线径d2 。

实行国标 GB3452.1

好比：O形圈 20*2.4，Ⅱ-2 GB1235-XX中，20代表大圈内径为20毫米，2.4代表胶圈的截面直径是2.4毫米，Ⅱ-2代表使用的橡胶品种，GB1235代表的是标准号，XX代表的是标准公布年代。

2、GB/T3452.1-2005的表现办法。

好比：O形圈 7.5×1.8-G-N ，

　　7.5——内径

　　1.8——断面直径

　　G——系列

　　N——品级

3、质料接纳HG/T2579-2008的办法。

4、JB/T7757.2-2006机器密封用O形圈的表现办法。

好比：O形圈 7.5×1.8-G-N，

　　7.5——内径

　　1.8——断面直径

　　G——系列

　　N——品级

　　质料：P——丁腈橡胶，

E——三元乙丙橡胶等。

三、O型圈材质分类比力及优缺陷：

1、天然橡胶 NR

(Natural Rubber) 由橡胶树收罗胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在氛围中易老化，遇热变黏，在矿物油或汽油中易变大和溶解，耐碱但不耐强酸。是制造胶带、胶管、胶鞋的质料，并实用于制造减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。

2、丁苯胶 SBR

(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比力，质量匀称，异物少，但机器强度则较弱，可与天然胶掺合使用。

（1）优点：

　? 低本钱的非抗油性材质。

　? 精良的抗水性，硬度 70 以下具精良弹力。

　? 高硬度时具较差的紧缩歪。

　? 可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的天然酮。

（2）缺陷：

　? 不发起使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。

? 广用于轮胎业、鞋业、布业及运送带行业等。

3、丁基橡胶 IIR

(Butyl Rubber) 为异丁烯与少数 isoprenes 聚合而成，保有少数不饱合基供加硫用，因甲基的平面停滞分子的活动比别的聚合物少，故气体透过性较少，对热、日光、臭氧之反抗性大，电器绝缘性佳;对极性溶剂如醇、酮、酯等反抗大，寻常使用温度范围为-54~110℃。

（1）优点：

　? 对大部份寻常气体具不浸透性。

　? 对阳光及臭氧具精良的反抗性。

　? 可暴露于生物或植物油或是可氧化的化学物中。

（2）缺陷：

　? 不发起与石油溶剂，胶火油和芳氢同时使用。

? 用于制造耐化学药品、真空装备的橡胶零件。

4、氢化丁睛胶 HNBR

(Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中颠末氢化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比寻常丁睛橡胶提高很多，耐油性与寻常丁睛胶相近。寻常使用温度范围为 -25~150℃。

（1）优点：

　? 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性。

　? 具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和紧缩歪的特性。

　? 在臭氧、阳光及别的的大气情况下具精良的反抗性。

　? 寻常来说实用于洗衣或洗碗的洗濯剂中。

（2）缺陷：

　? 不发起使用于醇类，酯类或是芬芳族的溶液之中。

? 空调制冷业，广泛用于环保冷媒 R134a 体系中的密封件。

　? 汽车倡导机体系密封件。

5、乙丙胶 EPDM

(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安宁性均十分精良，但无法硫磺加硫。为处理此成绩，在EP主链上导入少数有双链之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM ，寻常使用温度范围为-50~150℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油反抗性极佳。

（1）优点：

　? 具精良抗候性及抗臭氧性。

　? 具极佳的抗水性及抗化学物。

　? 可使用醇类及酮类。

　? 耐低温蒸气，对气体具精良的不浸透性。

（2）缺陷：

　? 不发起用于食品用处或是暴露于芬芳氢之中。

? 低温水蒸汽情况之密封件。

　? 卫浴装备密封件或零件。

　? 制动 ( 刹车 ) 体系中的橡胶零件。

　? 散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。

6、丁睛胶 NBR

(Nitrile Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由18%~50% ，丙烯睛含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之反抗性愈好，但温度低功能则变差，寻常使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为现在油封及O型圈最常用之橡胶之一。

（1）优点：

　? 具精良的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。

　? 具精良的紧缩歪，抗磨及伸长力。

（2）缺陷：

　? 不适实用于极性溶剂之中，比如酮类、臭氧、硝基烃， MEK和氯仿。

? 用于制造燃油箱、光滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅光滑脂、硅油、二酯系光滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是现在用处最广、本钱最低的橡胶密封件。

7、氯丁胶 CR

(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好，不怕阳光的直接照射，有特别好的耐大气老化功能，不怕剧烈的歪曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系光滑油，但不耐磷酸酯系液压油。在温度低时易结晶、硬化，储存安定性差，在苯胺点低的矿物油中变大量大。寻常使用温度范围为-50~150℃

（1）优点：

　? 弹性精良及具精良的紧缩变形。

　? 配方内不含硫磺因此十分容易来制造。

　? 具抗生物及植物油的特性。

　? 不会因中性化学物，酯肪、油脂、多种油品，溶剂而影响物性。

　? 具防燃特性。

（2）缺陷：

　? 不发起使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。

? 耐 R12 制冷剂的密封件。

? 家电用品上的橡胶零件或密封件。

? 适实用来制造种种直接交往大气、阳光、臭氧的零件。

? 实用于种种耐燃、耐化学腐化的橡胶制品。

8、氯磺化聚乙烯胶 CSM

(Hypalon 、 Polyethylene) 氯磺化聚乙烯为杜邦公司专利的构成橡胶。耐热性、耐候性、耐臭氧性均佳;耐酸性也佳，常用于耐氧化性药品(硝酸、硫酸)之处，寻常使用温度范围为 -45~120℃。

（1）优点：

　? 对臭氧、氧化及火焰都有不错的反抗性。

　? 物性和氯丁胶相似且拥有较佳的抗酸性。

　? 极佳的抗磨蚀性。

　? 拥有和丁睛胶相反的低磨擦外表。

　? 关于油剂及溶剂的反抗性介于丁睛胶及氯丁胶之间。

　? 发起使用水中来防渗漏。

（2）缺陷：

　? 不发起暴露于浓缩的氧化酸、硝基烃、酯类、酮类及芬香氢。

9、硅橡胶 SI

(Silicone Rubber) 硅胶主链由硅 (-si-o-si) 团结而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘功能。抗拉力强度较寻常橡胶差且不具耐油性。

（1）优点：

? 经调制配方后抗张强度可达1500PSI及抗扯破性可达88LBS

　? 弹性精良及具有精良的紧缩歪

　? 对中性溶剂具有精良的反抗性

　? 具极佳的抗热性

　? 具极佳的抗寒性

　? 关于臭氧及氧化物的腐化具极佳的反抗性

　? 极佳的电绝缘功能

　? 隔热、散热性佳

（2）缺陷：

? 不发起使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经浓缩后的氢氧化钠之中。

? 家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件，如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。

　? 电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、DVD 内的减震垫、电缆线接洽内的密封件等。

　? 与人体有交往的各式用品上的密封件，如水壶、饮水机等。

10、硅氟橡胶 FLS

(Fluorinated Silicone Rubber) 硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理，其寻常功能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点;其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐低温度低性均佳，寻常使用温度为 -50~200℃。

（1）优点：

　? 实用于特别用处，如要求能抗含氧的化学物、含芬芳氢的溶剂及含氯的溶剂的腐化。

（2）缺陷：

? 不发起暴露于煞车油，酮类及胼的溶液中。

? 太空机件上。

11、氟橡胶 FPM

(Fluoro Carbon Rubber) 分子内含氟之橡胶，依氟含量 ( 即单体布局 ) 而有种品种型。现在广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以“Viton”商品名上市。耐低温性优于硅橡胶，有极佳的耐化学性、耐大局部油及溶剂(酮、酯类除外 )、耐候性及耐臭氧性;耐寒性则较不良，寻常使用温度范围为 -20~250℃。特别配方可耐温度低至 -40℃。

（1）优点：

　? 可抗热至 250 ℃

　? 关于大部份油品及溶剂都具有反抗的才能，尤其是一切的酸类、脂族烃、芬芳烃及动植物油

（2）缺陷：

　? 不发起使用于酮类，低分子量的酯类及含硝的殽杂物。

? 汽车、机车、柴油倡导机及燃料体系。

　? 化工场的密封件。

12、全氟橡胶FFPM

　　(Perfluoroelastomer)

（1）优点：

　? 最佳耐热特性

　? 精良的抗化学特性

　? 低Outgassing 特性

　? 精良之抗Plasma特性

（2）缺陷：

　? 耐温度低特性较差

　? 质料价格较高

? 消费难度较高

? 全氟系列产物广泛地运用于半导体产业及信息干系产业所运用,运用范围包含薄膜制程中之PVC,CVD及蚀刻制程及种种高真空密封制程。

13、丙烯酸酯橡胶ACM

(Polyacrylate Rubber)由Alkyl Ester Acrylate 为主成份聚合而成之弹性体，耐石化油、耐低温、耐候性均佳，在机器强度、紧缩变形率及耐水性方面则较弱，比寻常耐油胶稍差。寻常使用温度范围为 -25~170℃。

（1）优点：

　? 实用于汽车传动油之中

　? 具精良的抗氧化及抗候性

　? 具抗弯曲变型的功效

　? 对油品有极佳的反抗性

　? 实用于汽车传动体系及动力朝向盘之中

（2）缺陷：

　 ? 不实用于热水之中

　 ? 不实用于煞车油之中

　 ? 不具耐温度低的功效

　 ? 不实用于磷酸酯之中

? 汽车传动体系及动力体系密封件。

14、聚氨酯橡胶 PU

(Urethane Rubber) 聚氨酯橡胶机器物性相当好，高硬度、高弹性、耐磨耗性均是别的橡胶类所难比拟;耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好。寻常使用温度范围为 -45~90℃。

（1）优点：

　? 耐磨、耐高压

（2）缺陷：

　? 不耐低温

? 产业上耐高压、耐磨密封件，如液压缸密封件。

? 高压高荷电体系。

四、质料称呼化学形貌英文缩写英文别号

五、O形圈的使用温度表

六、质料功能比力

1、O型圈质料的选择

用作O形圈的质料有丁腈橡胶、羧酸腈、氟橡胶、乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、氟硅橡胶、聚氨酯、氯醇橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、乙烯/乙丙酸橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、全氟橡胶等等。

相反一种橡胶由于配方的不同，功能目标也有较大的厘革。以是在质料栏中简便地填写丁腈橡胶或丁腈-40是禁绝确的。用于O形圈的质料化工部有专门的标准，如：HG/T 2579、HG/T 2021、HG/T 2333、HG/T 3089、HB 5290等。HG/T 2579专门去掉了质料的具体种别，只给出了质料的一些功能目标。

2、O形圈硬度的选择是比力紧张的。如某电站水泵水轮机硬度为70(Shore)密封圈，常常剥落，乃至横向堵截，后接纳85～90(Shore)的密封圈，后果抱负。

3、硬度低、安装便利，但容易显现剥落、安装损伤、挤出乃至压力爆炸。硬度过高、安装不便利。

4、通常O形圈硬度40～90IRHD，但在使用中寻常70IRHD是比力切合的，关于硅橡胶是例外，寻常使用60 IRHD。