содержание .. 18 19 20 21 ..
Parker Руководство по кольцам круглого сечения (2017 год) - часть 20
6 Материалы эластомерных уплотнений
Выбор базового каучука
симости от совместимости среды), но ведет к уменьшению сро-
Совместимость среды и температурная стойкость являются
ка службы (рис. 6.5).
наиболее важными параметрами для выбора базового каучука.
Практически все эластомеры в большей или меньшей степе-
Точное знание температур и среды (включая смазочные мате-
ни подвержены изменениям под физическим или химическим
риалы и чистящие средства), которые будут воздействовать на
воздействием среды, которое зависит от химического состава
уплотнение в конкретных условиях применения, является обя-
эластомера и среды, а также от действующих условий окружа-
зательным требованием для выбора подходящего базового ка-
ющей среды. Одним из главных факторов является температу-
учука.
ра. С ростом температуры агрессивность среды повышается.
Диапазоны температур, приведенные на рис. 6.5 для различных
компаундов эластомеров, относятся к длительному воздейст-
Физические воздействия включают два параллельных процесса:
вию температуры в окружении среды, которая не оказывает
1. Поглощение среды эластомером.
агрессивного действия на базовый эластомер при этих тем-
2. Выделение растворимых ингредиентов компаунда (осо-
пературах. Для большинства типов каучука первоначальный
бенно пластификаторов) из эластомера.
продолжительный перегрев эластомера ведет к дальнейшему
сшиванию полимерных цепей, т. е. приобретению твердости и
Результатом является изменение объема, т. е. разбухание или
высокой остаточной деформации. Это приводит к увеличению
усадка. Степень изменения объема в основном зависит от типа
нейтрализации деформации и (или) сил упругости, вызванных
среды, структуры каучукового компаунда, температуры, ге-
сжатием. Если оставшихся сил упругости оказывается недоста-
ометрической формы (толщины материала) и от сдавленного
точно, могут возникнуть утечки.
состояния детали из каучука. В сдавленном состоянии каучук
Краткосрочное превышение допустимых температур длитель-
разбухает значительно меньше (до 50 %), чем в свободном со-
ного воздействия возможно до определенной степени (в зави-
стоянии, как это происходит при тестах на разбухание.
SBR
Бутадиенстирольный каучук
TPU
Полиуретан
IIR
Бутадиенакрилонитрильный каучук
NBR
Бутадиенакрилонитрильный каучук
HNBR
Гидрированный бутадиенакрилонитрильный каучук
CR
Хлорпереновый каучук
ECO
Эпилхлоргидриновый каучук
ACM
Полиакрилатный каучук
EPDM
Этиленпропилендиеновый каучук
VMQ
Силиконовый каучук
FVMQ
Фторосиликоновый каучук
FKM
Фторкаучук
FKM
Фторкаучук (HiFluor®)
FFKM
Перфторэластомер (Parofluor®)
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
270
320
Температура
[˚C]
Период работы 1000 часов.
Достигается только при определенных условиях со специальными компаундами
Данные диапазоны температур действительны для условий применения, в
которых избегается контакт со средой, оказывающей агрессивное воздей-
ствие на рассматриваемый компаунд.
Пример: VMQ: в воздухе до +210 °C, в воде до +100 °C.
Рис. 6.4 Верхние пределы температуры для различных эластомерных
материалов
80
6 Материалы эластомерных уплотнений
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Период работы
0,1
0,5
1,0
5,0
10
50
100
500
1000
[часы]
Данная схема приводится исключительно для справки. Фактическое время
жится в таблице совместимости сред Parker (см. Приложение),
службы уплотнения при эксплуатации с превышением температуры зависит
в которой перечислены рекомендации по компаундам более
от условий применения и уплотняемой среды.
Рис. 6.5 Верхние пределы температуры для различных эластомерных
чем для тысячи жидкостей и газов.
материалов
6
Предел допустимого изменения объема зависит от условий
6.5 Выбор компаунда в соответствии со
применения. Для статических уплотнений может быть допусти-
спецификациями норм SAE и ASTM
мо разбухание объема на величину от 25 % до 30 %. Однако
необходимо учитывать тот факт, что разбухание ведет к ухуд-
шению механических свойств, особенно тех, которые улучшают
Система классификации американских стандартов для каучу-
стойкость к выдавливанию.
ковых продуктов в автомобилестроении ASTM D 2000 являет-
В случае динамических уплотнений разбухание ведет к повы-
ся сложной и в некоторой степени трудной для использования
шенному трению и более высокой степени износа. Следова-
прикладными инженерами и производителями каучука. Коды,
тельно, максимальная величина разбухания 10 % не должна
состоящие из чисел и букв, непросто запомнить и толковать.
превышаться. Следует избегать усадки, так как усадка умень-
Пользователи должны кодировать свои требования, т. е. пере-
шит сжатие и увеличит риск утечек.
водить их под требования ASTM D 2000, а изготовители должны
Выделение пластификатора из материала иногда может быть
декодировать их снова в стандартные таблицы. В ASTM опи-
компенсировано поглощением контактной среды. В этом слу-
сание одного каучукового компаунда может иметь длину в не-
чае, несмотря на компенсацию при поглощении, сухое нагре-
сколько строк. Возможно, по этой причине система не находит
вание может привести к повышенной усадке и утечкам при
широкого применения вне пределов Соединенных Штатов, за
высыхании эластомера. Химическая реакция между средой
исключением нескольких автомобильных производителей, на-
и эластомером может внести околоструктурные изменения в
правленных на рынок США. Промышленность здесь склонна
форму дальнейшего сшивания или распада. Даже очень малые
использовать внутренние стандарты, разработанные под спе-
химические изменения в эластомере могут привести к значи-
циальные требования компаний, которые не подходят для гло-
тельным изменениям в физических свойствах, например к по-
бальной системы классификации.
вышению хрупкости. По этой причине всегда следует выбирать
компаунд, совместимый со средой. Соответствие эластомера
определенным условиям применения может быть установле-
но, только если известны свойства как среды, так и эластомера
для типовых условий эксплуатации. Если конкретный материал
подходит для среды, считается, что он «стойкий» к этой среде.
Более подробная информация по совместимости эластомер-
ных материалов к наиболее часто используемым средам содер-
81
6 Материалы эластомерных уплотнений
Базовый эла-
Компаунд Parker
Жест-
Цвет
ASTM D 2000 / SAE J 200
стомер
кость
[Шор A]
EPDM
E0540-80
80±5
черный
2 AA 815 A13 F17 EA14
NBR
N0674-70
70±5
черный
2 BF 720 B34 EO14 EO34
NBR
N0525-60
60±5
черный
2 BG 620 B34 EO14 EO34 EF11 EF21 EA14
NBR
N0674-70
70±5
черный
2 BG 720 B14 B34 EO14 EO34 EF11 EF21 EA14
NBR
N0741-75
75±5
черный
7 BG 815 EO14 EO34 EF11 EF21 EA14 Z1 (75±5 Жесткость) Z21)
NBR
N0552-90
90±5
черный
7 BG 915 B14 EO14 EO34 EF11 EF21 F17
EPDM
E0529-60
65±5
черный
2 CA 620 A25 B44 Z1 (65±5 Жесткость)
NBR
N0674-70
70±5
черный
3 CH 720 A25 B34 EO16 EO36
NBR
N0741-75
75±5
черный
3 CH 815 A25 B34 EO16 EO36 Z1 (75±5 Жесткость) Z21)
NBR
N0552-90
90±5
черный
3 CH 915 B34 EO16 EO36
ACM
A0607-70
70±5
черный
3 DH 715 A26 B16 EO16 EO36 F13
FVMQ
L0677-70
70±5
синий
2 FK 708 A16 EA36 F19
VMQ
S0595-50
50±5
красный
3 GE 505 A19 B37 EO16 EO36 F16 G11 EA14
VMQ
S0613-60
60±5
красный
3 GE 605 A19 B37 EO16 EO36 F19 G11 EA14
VMQ
S0604-70
70±5
красный
7 GE 707 A19 B37 EO16 EO36 F19 G11 EA14
FKM
V0747-75
75±5
черный
2 HK 715 A1-10 B37 B38 EF31 EO78 F15 Z1 (75±5 Жесткость)
FKM
V0884-75
75±5
коричневый
2 HK 715 A1-10 B37 B38 EF31 EO72 F15 Z1 (75±5 Жесткость) Z2
(коричневый)
FKM
V0747-75
75±5
черный
4 HK 715 A1-11 B38 EF31 EO78 Z1 (75±5 Жесткость)
FKM
V0884-75
75±5
коричневый
4 HK 715 A1-11 B38 EF31 EO78 Z1 (75±5 Жесткость) Z2 (коричневый)
FKM
V0709-90
90±5
черный
3 HK 915 A1-10 B37 B38 EF31 EO78
FKM
V0894-90
90±5
коричневый
3 HK 915 A1-10 B37 B38 EF31 EO78 Z1(коричневый)
FKM
V0709-90
90±5
черный
5 HK 915 A1-11 B38 EF31 EO78 F15
FKM
V0894-90
90±5
коричневый
5 HK 915 A1-11 B38 EF31 EO78 F15 Z1 (коричневый)
NBR
N0674-70
70±5
черный
SAE 120 R1 Class 1
NBR
N0552-90
90±5
черный
SAE J515 Type 1
1) Остаточная деформация максимум 20 % после 70 ч / 125 °C, оцененная
на контрольных образцах в соответствии с нормами ASTM D 395.
Таб. 6.3 Выбор компаунда в соответствии со спецификациями норм SAE и ASTM
82
6 Материалы эластомерных уплотнений
6.6 Компаунды
Код
Базовый Жест- Цвет
Температурный
Свойства / области применения
состава
эластомер кость
диапазон статика
[Шор A]
[°C]
Полиакрилатный каучук (ACM)
A8845-70
ACM
70±5
черный
-20
+150
Полихлоропреновый каучук (CR)
C0557-70
CR
70±5
черный
-40
+100
C0944-70
CR
70±5
красный
-40
+100
Этилен-пропиленовый каучук (EPDM)
E0529-60
EPDM
60±5
черный
-50
+150
E0540-801)
EPDM
80±5
черный
-50
+150
• стандартный компаунд
• хорошая остаточная деформация
• горячая вода
• воздух до 150 °C
• пар до 200 °C
• разбавленные кислоты
• тормозные жидкости на основе неминерального масла
E3609-70
EPDM
70±5
черный
-50
+150
• стандартный компаунд
• соответствует FDA
• (EC) № 1935/2004
• Класс VI USP
• не подходит для использования с молоком и пищевым маслом
E3678-80
EPDM
80±5
фиолетовый
-50
+150
E3804-90
EPDM
90±5
черный
-50
+150
• Parbak® Компаунд
6
E8556-70
EPDM
70±5
черный
-50
+150
• для использования в системах промышленного охлаждения воды
• улучшенная стойкость к старению
E8743-70
EPDM
70±5
черный
-50
+150
• улучшенная стойкость к старению
• (EC) № 1935/2004
• для пищевой промышленности
• без продуктов животного происхождения
E8780-80
EPDM
80±5
черный
-50
+150
• стандартно используется в случаях, связанных с питьевой водой
• разрешительная документация: KTW, W 270, EN 681-1, W 534,
ÖNORM B-5014-1, BfR
• соответствует FDA (не подходит для использования с молоком
и пищевым маслом)
• (EC) № 1935/2004
E8790-70
EPDM
70±5
черный
-50
+150
• стандартно используется в случаях, связанных с питьевой водой
• разрешительная документация: KTW, WRAS, W 270, EN 681-1,
W 534, KIWA, NSF 61, ÖNORM B-5014-1
• соответствует FDA (не подходит для использования с молоком
и пищевым маслом)
• (EC) № 1935/2004
Бутадиенакрилонитрильный каучук (NBR)
N0525-60
NBR
60±5
черный
-35
+100
N0552-901) NBR
90±5
черный
-30
+100
N0674-701) NBR
70±5
черный
-35
+100
• стандартный компаунд
• стойкость к минеральному маслу и продуктам из минерального
масла, животным и растительным жирам
•
обычно используется для гидравлических и пневматических систем, совместим
с гидравлическим маслом, водно-гликолевой смесью (жидкие гидрофтороугле-
роды HFC) и водомасляными эмульсиями (жидкие гидрофторалканы HFA)
N3505-50
NBR
50±5
черный
-35
+100
• улучшенная стойкость к озону и атмосферному воздействию
N3575-75
NBR
75±5
черный
-50
+100
• низкая температура с улучшенной стойкостью к маслу
N3578-80
NBR
80±5
черный
-40
+100
83
содержание .. 18 19 20 21 ..