シール用ポリマー材料の物性と特性評価指標

PTFE および POM エンジニアリング プラスチックは、NBR および FKM ゴムとともに、シーリング業界で最も広く使用されているポリマー材料です。配合について話し合ったり、現場での生産、顧客との技術的なコミュニケーション、同僚との専門的な交流など、どのような場合でも、これらの専門用語を理解しておくことが不可欠です。以下に、最も一般的なプロパティと特性評価指標を紹介します。

硬度:シーリング材料の最も基本的な特性評価指標であり、表面のへこみや変形に対する材料の耐性を表します。業界では、プラスチックにはショア D 硬度、ゴムにはショア A 硬度という個別の試験基準を採用しています。硬度は、シールの押出抵抗、耐荷重能力、およびアセンブリの適合性を直接決定します。 NBRおよびFKMは、幅広い硬度調整範囲を提供します。硬度が高いほど高圧抗押出用途に適しており、硬度が低いほどシール接触とシールの完全性が向上します。

引張強さと破断伸び: C構造的な強度と靭性を高めます。引張強さは、材料が引張破断または破裂破壊する前に耐えることができる最大応力を示します。破断点伸びは変形許容差を反映し、往復運動や圧力衝撃下での耐亀裂性を決定します。 POM は、高い引張強度を持ちながら、伸びが低く、比較的高い脆性を示します。 PTFEは靭性と伸びに優れ、脆性破壊に強いのが特徴です。 NBR は、一般的な動的シール向けの強度と靭性のバランスをとります。 FKM は高温でも引張特性の劣化が少なく、過酷な使用条件下でも優れた構造安定性を保証します。

引裂強度: M亀裂の伝播や端の裂けに対する材料の抵抗力を確保します。これは、傷やアセンブリの損傷に対する耐性を示す重要な指標です。ゴムはこのパラメータに非常に敏感です。 NBR は室温で優れた引裂強度を示し、ノックやノッチクラックに対して良好な耐性を示します。 FKM は高温下でも優れた耐引裂性を備え、安定した引き裂き性能を維持します。 PTFEは靭性に優れており、引き裂き破壊が起こりにくいです。

成形収縮率: 私シールの寸法精度を管理するための中心的な指標です。これは、成形および冷却後の金型に対する完成部品の寸法の減少を指し、公差の一致および組み立て精度に直接影響します。焼結 PTFE は成形収縮が最も大きく、寸法制御が最大の課題となります。 POM は適度な射出成形収縮率を持ち、成形安定性が良好です。 NBRおよびFKMは加硫収縮が最も小さく、精密なシール構造に高い寸法精度をもたらします。

摩擦と摩耗の性能:S動的シールの重要な特性評価指標として機能し、摩擦係数と摩耗損失によって評価されます。耐用年数と動作のスムーズさを決定します。 PTFE は、優れた自己潤滑性、極めて低い摩擦係数、優れた耐摩耗性を備えているため、低摩擦の押出防止バックアップ リングに最適な材料です。 NBR および FKM ゴムは自己潤滑性が無く、摩擦係数が比較的高くなります。これらは動的往復運動中に摩耗が大きくなり、摩擦損失を減らすために潤滑媒体に依存します。そうしないと、表面の摩耗、白化、粉化不良が発生する可能性があります。

流体膨潤耐性と熱老化性能:D長期的な耐用年数を決定します。膨潤率は、油または化学薬品に浸した試験片の体積と重量の変化を表します。過度の膨潤は変形や漏れの原因となります。 PTFE は膨潤がほぼゼロで、最高の耐薬品性を備えています。 POMは熱水や強酸に耐性がありません。 NBR は鉱物油と互換性があります。 FKMは最高の耐油性と耐薬品性を総合的に実現します。熱老化は、高温にさらされた後の特性劣化を評価します。 FKMは高温耐性に優れています。 PTFE は広い使用温度範囲を持っています。 NBR は中温条件に適していますが、POM は高温が長時間続くと劣化する傾向があります。

圧縮永久歪み:材料を設定温度で一定の圧縮下に一定期間保持した後、解放した後の、元の圧縮に対する永久残留変形の割合。これはゴムの中核的な指標であり、圧縮解放後の弾性を測定し、O リングのシール性能の決定的なパラメータとして機能します。

圧縮クリープ: 一定の圧力と温度のもとで、時間の経過とともにゆっくりと不可逆的に材料が変形すること。エンジニアリングプラスチック（PTFE・POM）の重要な指標です。持続的な圧力下では、PTFE は明らかなクリープを示し、バックアップ リングの長期的な制限機能を損ないます。 POM は純 PTFE よりも耐クリープ性に優れていますが、高温ではクリープが大幅に上昇します。