Физические свойства и показатели характеристик полимерных материалов для уплотнений

Конструкционные пластики ПТФЭ и ПОМ вместе с каучуками NBR и FKM являются наиболее широко используемыми полимерными материалами в индустрии уплотнений. При обсуждении рецептур, производственном процессе, техническом общении с клиентами или профессиональном обмене с коллегами знание этих технических терминов имеет важное значение. Ниже приводится введение в наиболее распространенные свойства и показатели характеристики.

Твердость:Самый фундаментальный показатель характеристик уплотнительных материалов, отражающий устойчивость материала к вмятинам и деформации поверхности. В отрасли приняты отдельные стандарты испытаний: твердость по Шору D для пластмасс и твердость по Шору А для каучуков. Твердость напрямую определяет устойчивость уплотнения к экструзии, несущую способность и удобство сборки. NBR и FKM предлагают широкий регулируемый диапазон твердости. Более высокая твердость подходит для антиэкструзионных применений под высоким давлением, тогда как более низкая твердость улучшает уплотнительный контакт и полноту уплотнения.

Предел прочности и удлинение при разрыве: Схарактеризуют прочность и жесткость конструкции. Предел прочности указывает на максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения при растяжении или разрыва. Удлинение при разрыве отражает устойчивость к деформации, которая определяет устойчивость к растрескиванию при возвратно-поступательном движении и ударах давления. ПОМ обеспечивает высокую прочность на разрыв, но низкое удлинение и относительно высокую хрупкость. ПТФЭ отличается превосходной прочностью и высоким удлинением, а также устойчивостью к хрупкому разрушению. NBR сочетает в себе прочность и вязкость, обеспечивая общее динамическое уплотнение; FKM демонстрирует незначительное ухудшение свойств на растяжение при повышенных температурах, обеспечивая превосходную структурную стабильность в тяжелых условиях работы.

Прочность на разрыв: Мизмеряет способность материала противостоять распространению трещин и разрыву кромок. Это критический показатель устойчивости к царапинам и повреждениям сборки. Каучуки очень чувствительны к этому параметру. NBR демонстрирует превосходную прочность на разрыв при комнатной температуре и хорошую устойчивость к ударам и растрескиванию. FKM сохраняет стабильные характеристики на разрыв и лучшую устойчивость к разрыву при высоких температурах. ПТФЭ обладает хорошей прочностью и менее склонен к разрыву.

Усадка при формовании: яЭто основной индикатор для контроля точности размеров уплотнений. Это относится к уменьшению размеров готовой детали относительно формы после формования и охлаждения, что напрямую влияет на соответствие допусков и точность сборки. Спеченный ПТФЭ имеет наибольшую усадку при формовании и представляет собой наибольшую проблему для контроля размеров. ПОМ имеет умеренную усадку при литьевом формовании с хорошей стабильностью формования. NBR и FKM имеют наименьшую усадку при вулканизации, обеспечивая высокую точность размеров для прецизионных уплотнительных конструкций.

Характеристики трения и износа:Сслужит ключевым показателем характеристик динамических уплотнений, оцениваемым по коэффициенту трения и потерям изнашивания. От этого зависит срок службы и плавность хода. ПТФЭ обладает превосходной самосмазывающейся способностью, чрезвычайно низким коэффициентом трения и превосходной износостойкостью, что делает его предпочтительным материалом для антиэкструзионных опорных колец с низким коэффициентом трения. Каучуки NBR и FKM не обладают самосмазывающимися свойствами и имеют относительно высокие коэффициенты трения. Они подвергаются большему износу во время динамического возвратно-поступательного движения и используют смазочные материалы для уменьшения потерь на трение; в противном случае может произойти истирание поверхности, побеление и разрушение порошка.

Устойчивость к разбуханию жидкости и характеристики термического старения: Допределить длительный срок службы. Скорость набухания характеризует изменение объема и веса образцов, погруженных в масла или химикаты. Чрезмерное набухание приводит к деформации и протечкам. ПТФЭ практически не разбухает и обладает наилучшей химической стойкостью. ПОМ не устойчив к горячей воде и сильным кислотам. NBR совместим с минеральными маслами; FKM обеспечивает наилучшую комплексную устойчивость к маслам и химикатам. Термическое старение оценивает ухудшение свойств после воздействия высоких температур. FKM отличается устойчивостью к высоким температурам. ПТФЭ имеет широкий диапазон рабочих температур. NBR подходит для условий средней температуры, тогда как ПОМ имеет тенденцию разлагаться при длительной высокой температуре.

Набор сжатия:Процент остаточной деформации относительно первоначального сжатия после того, как материал выдерживался при постоянном сжатии при заданной температуре в течение определенного периода времени, а затем отпускался. Это основной показатель для резин, измеряющий упругость после снятия сжатия и служащий решающим параметром для эффективности уплотнения уплотнительного кольца.

Ползучесть при сжатии: Медленная, необратимая пластическая деформация материала с течением времени при постоянном давлении и температуре. Это ключевой показатель для инженерных пластиков (ПТФЭ/ПОМ). Под постоянным давлением ПТФЭ демонстрирует явную ползучесть, ухудшая долговременную ограничивающую функцию опорных колец. ПОМ обладает лучшим сопротивлением ползучести, чем чистый ПТФЭ, однако его ползучесть значительно возрастает при высоких температурах.