содержание .. 20 21 22 23 ..

Parker Руководство по кольцам круглого сечения (2017 год) - часть 22

6 Материалы эластомерных уплотнений

ся таким образом, чтобы при нормальных или предсказуемых

фическими выделениями испытуемого уплотнительного мате-

условиях использования они не выделяли каких-либо компо-

риала.

нентов в пищевые продукты в количествах, которые несут риск

Существуют специальные области применения, в которых не

для здоровья человека, или ведут к недопустимому изменению

должно содержаться каких-либо пластификаторов (фтала-

состава, или ухудшению органолептических свойств пищевых

тов), так как эти вещества могут оказывать влияние на гормо-

продуктов.

нальный баланс и создавать условия для бесплодия, пораже-

ния печени и диабета.

Регламентом (EC) № 1907/2006 в отношении правил регистра-

Компаунд

Полимер

Цвет

Стандарт

ции, оценки, санкционирования и ограничения использования

Parker

химических веществ (REACH) химические вещества регистри-

E3609-70

EPDM

черный

FDA¹⁾, (EC) № 1935/2004,

руются, оцениваются, санкционируются и ограничиваются в ис-

Класс VI USP

пользовании с целью минимизации потенциальных рисков для

E8743-70

EPDM

черный

FDA, (EC) № 1935/2004, BfR,

потребителя, например от использования свинца.

без продуктов животного

происхождения

E8780-80

EPDM

черный

FDA¹⁾, (EC) № 1935/2004, BfR

Компания Parker разработала формулы «ADI-free» (без про-

дуктов животного происхождения), так как такие ингредиенты

E8790-70

EPDM

черный

FDA¹⁾, (EC) № 1935/2004, BfR

могут стать причиной ГЭКРС (губкообразной энцефалопатии

P5000

TPU

зеленый

FDA

крупного рогатого скота).

P5029

TPU

естест-

FDA

венный

Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекар-

S3693-50

LSR

красно-

FDA, (EC) № 1935/2004, BfR

вато-ко-

ственными средствами США (FDA) определяет ингредиенты

ричне-

и массовые доли с максимальными уровнями извлечения в так

вый

называемом «белом списке». Материалы, отмеченные FDA, со-

S3695-60

LSR

красно-

FDA, (EC) № 1935/2004, BfR

ответствуют требованиям управления FDA № 177.2600, CFR 21

вато-ко-

ричне-

(«Изделия из каучука, предназначенные для многократного ис-

вый

пользования»).

S3697-40

LSR

красно-

FDA, (EC) № 1935/2004, BfR

вато-ко-

Корпорация 3-A Sanitary Standards Inc. (3-A SSI) является

ричне-

вый

независимой организацией, направленной на внедрение кон-

S3698-70

LSR

красно-

FDA, (EC) № 1935/2004, BfR

струкций гигиенического оборудования для пищевой и фарма-

вато-ко-

цевтической промышленности, а также производства безалко-

ричне-

гольных напитков в Соединенных Штатах. Например, 3-A SSI

вый

определяет стандарты и требования для разработки, произ-

V0747-75

FKM

черный

без продуктов животного

происхождения

водства и использования молочного оборудования. Уплотнения

V8722-75

FKM

черный

FDA, (EC) № 1935/2004

для такого оборудования должны проходить испытания мето-

дом экстракции.

V8750-70

FKM

черный

FDA, (EC) № 1935/2004

HiFluor^®

FKM

белый

без продуктов животного

В Классе VI протокола USP (Фармакопея США) удостоверяет-

V8522-75

происхождения

ся биологическая совместимость с живыми организмами и, та-

HiFluor^®

FKM

белый

FDA, (EC) № 1935/2004

V8730-70

ким образом, вредность уплотнительных материалов для здо-

Parofluor^®

FFKM

белый

без продуктов животного

ровья. Наиболее важные протоколы испытаний перечислены

V8742-70

происхождения

ниже:

Parofluor^®

FFKM

черный

FDA, (EC) № 1935/2004,

V8950-75

без продуктов животного

Класс VI USP, часть 88 — это биологическое «физиологиче-

происхождения

ское» испытание на реакционную способность. Оно служит для

Parofluor^®

FFKM

белый

FDA, (EC) № 1935/2004, без

V8951-70

продуктов животного про-

определения биологической реакции животных на эластомеры,

исхождения, Класс VI USP

пластмассу и другие полимерные материалы при прямом и не-

¹⁾ Не подходит для использования с молоком и пищевым маслом.

прямом контакте и (или) введении специфических выделений

Таб. 6.8

испытуемого уплотнительного материала.

Класс VI USP, часть 87 в соответствии с ISO 10993-1 — ис-

пытание на цитотоксичность, или реакционное испытание, ко-

торое служит для определения биологической реакционной

способности культур клеток млекопитающего (животного или

человека) при прямом и непрямом контакте с эластомерами,

пластмассой и другими полимерными материалами или специ-

7 Применения

7.1 Автомобилестроение

7.1.2 Тормозная система

Требования к эластомерным материалам в автомобилестрое-

Общие требования

нии крайне зависят от условий применения. Материалы долж-

Температура:

от -40 °C до +150 °C.

ны обладать максимальными характеристиками, особенно в

Среда:

Синтетическая тормозная жидкость (напри-

отношении химической стойкости, физических свойств и гиб-

мер, DOT 4) на основе гликоля или гликольэ-

кости при отрицательной температуре. При выборе компаун-

фира по рекомендациям Министерства тран-

да необходимо учитывать различные параметры, оказывающие

спорта и SAE.

влияние на характеристики, например рабочую температура,

Компаунды:

EPDM: E0540-80, E3609-70, E3804-70.

давление или допустимые размеры зазора. Повсеместно ис-

пользуемые среды, такие как масла, традиционное топливо и

Безопасность в тормозных системах должна быть на первом

биотопливо, могут оказывать значительное влияние на химиче-

месте. Компания Parker обеспечивает выполнение данных тре-

ские характеристики.

бований благодаря своим высоким стандартам качества про-

изводства.

Низкотемпературные требования для многих условий примене-

ния часто оказываются ниже температур хрупкости для таких

эластомеров, как FKM, HNBR и NBR. Однако статические при-

7.1.3 Топливная система

менения уплотнительных колец характеризуются небольшими

утечками, так как критическое состояние зачастую компенси-

В настоящее время производители автомобилей стремятся до-

руется возрастающей вязкостью холодной среды, фазой быс-

биться максимальной мощности от очень малых двигателей,

трого прогрева или влиянием среды, которое увеличивает низ-

чем обуславливают постоянно растущие требования к уплот-

котемпературную гибкость.

нениям, особенно в крайне критических условиях применения,

таких как системы впрыска и насосы высокого давления. Все

чаще делаются попытки заменить традиционное топливо реги-

7.1.1 Двигатель

ональными типами топлива. Однако это может вызвать более

сильное разбухание эластомера, особенно при использовании

Общие требования

биотоплива, содержащего метанол или этанол.

Температура:

от -40 °C до 180 °C (иногда выше).

Среда:

Моторное масло, охлаждающая жидкость, то-

В последние годы во многих странах значительно снизились

пливо, горячий воздух и смесь этих сред.

допустимые выбросы от сжигания топлива. Это привело к зна-

чительному росту требований для эластомерных уплотнений.

Применение

Среда

Темпера-

Материал

В частности, следует избегать проницаемость, которая увели-

турный

чивается с набуханием эластомерного материала. В этом от-

диапазон

ношении очень хорошие результаты были достигнуты при ис-

мин. макс. ISO

Parker

пользовании компаундов FKM с высоким содержанием фтора в

[°C]

уплотнительных кольцах.

моторное масло, SAE-масла

-35

110

NBR

N0674-70

масляный фильтр

Применение Среда

Темпера-

Материал

-35

150

HNBR

N3554-75

турный

диапазон

-40

150

HNBR

N3813-70

мин. макс. ISO

Parker

-40

150

ACM

A8845-70

[°C]

-40

170

AEM

AE607-60

топливная стандартный и

-35

FKM V0747-75

-40

170

AEM

AE608-75

система

высокооктано-

-55

150

LSR

S8762-70

вый бензин

-25

200

FKM

V0747-75

-40

FKM V3736-75

-35

200

FKM

V8727-70

-30

FKM VW252-65

охлаждающая

смесь

-55

135

LSR

S8678-60

дизель / PME

-35

FKM V0747-75

жидкость / контур

вода /

специальное

-30

FKM VW252-65

отопления

гликоль

топливо (высо-

-30

FKM V16327-75

-50

150

EPDM

E8867-60

кое содержание

спирта, серни-

-35

FKM V3726-75

-50

150

EPDM

E8556-70

стый газ)

«мокрые» цилин-

смесь

-25

130

FKM

V8722-75

линии,

стандартный и

-35

200

FKM V8792-70

дры (омываемые

вода /

муфты

высокооктановый

охлаждающей жид-

гликоль

бензин, дизель /

костью)(дизель)

PME, специальное

-40

130

FKM

VG292-75

топливо

Таб. 7.1 Применение в двигателе

-20

200

FKM V16327-75

7 Применения

Применение Среда

Темпера-

Материал

азота используется синтетическая мочевина (AdBlue^®). Водный

турный

раствор карбамида (32,5 %) — это безопасное для окружаю-

диапазон

щей среды химическое вещество, используемое для очистки

мин. макс. ISO

Parker

выхлопного газа.

[°C]

Компания Parker разработала соответствующие компаунды для

-50

175

FVMQ L40713-70

применения в области дополнительной очистки выхлопного газа.

-50

175

FVMQ L3355-70

В зависимости от рабочей температуры преимущественно ис-

пользуются компаунды EPDM или HNBR.

система

стандартный

-30

200

FKM V8589-75

впрыска,

и высокоокта-

Компаунд:

EPDM: E8556-70

клапаны,

новый бензин,

Температура:

от -50 °C до 130 °C

инжекто-

дизель / PME,

ры

специальное

топливо

Компаунд:

HNBR: N8895-75

-35

200

FKM V8727-70

Температура:

от -50 °C до 150 °C

-40

200

FKM V8989-80

-40

200

FKM V3736-75

7.2 Биомедицина

-40

200

FKM V8781-75

-49

200

FKM V8908-80

Биологическая совместимость в соответствии с Классом

Таб. 7.2 Применение в топливных системах

IV USP и (или) ISO 10993 является главным требованием для

уплотнительных материалов, используемых в биомедицине. По-

мимо силикона для этих условий применения доступны также

компаунды EPDM, IR, FKM и TPE. При выборе материала дол-

7.1.4 Коробка передач

жен также учитываться процесс стерилизации, так как не все

Общие требования

материалы подходят для всех способов без ограничений.

Температура:

около +90 °C (краткосрочная до 170 °C).

Среда:

Редукторное масло (справочное масло SAE

90) и масло ATF (жидкость автоматической

7.3 Химическая обработка

коробки передач).

Компаунды:

NBR: N0674-70, N0741-75, N0552-90.

В наши дни в этой области применения используются все эла-

ACM: A3872-70.

стомерные уплотнения от NBR до HNBR, EPDM, VMQ, FVMQ и

FKM: V0747-75, V0884-75, V8826-75.

FKM вплоть до FFKM (перфторэластомеры с высокой произво-

дительностью).

Благодаря постоянной адаптации химических процессов в от-

7.1.5 Системы кондиционирования воздуха

ношении выходного объема, эффективности производства и

дальнейшего совершенствования продукции изменяются также

Температура:

от -40 °C до около 90 °C.

профили требований для уплотнительных компонентов.

Например, для условий применения, в которых до сих пор ис-

Хладагент

Материал

пользовался компаунд FKM, из-за более высоких темпера-

ISO

Parker

тур или более агрессивной среды в будущем только компаунд

HFO1234yf (масло POE /

HNBR

N3554-75

HiFluor^® или Parofluor^® сможет обеспечить желаемые характе-

PAO)

ристики.

HFO1234yf (масло POE /

HNBR

N8822-75

Следовательно, выбор уплотнительного компаунда определя-

PAO)

ется соответствующими спецификациями. Вместе с инжене-

HFO1234yf (масло POE /

EPDM

E8901-70

рами по применению Parker наши химики из лаборатории ком-

PAO)

паундов помогут вам подобрать подходящие уплотнительные

R-134a

EPDM

E8537-75

материалы.

R-134a

C0557-70

Таб. 7.3 Хладагенты для систем кондиционирования воздуха

7.4 Гидравлические жидкости безопасные

для окружающей среды

7.1.6 Снижение выбросов путем очистки

выхлопных газов

Промышленность больше не может игнорировать растущую

Во всем мире к коммерческим и пассажирским автомобилям

потребность в использовании биоразлагаемой рабочей жид-

предъявляются все более и более высокие требования в отно-

кости под давлением. Особенно это касается транспортной ги-

шении снижения выбросов. В системах SCR (избирательной ка-

дравлики, где используется все больше и больше жидкостей,

талитической нейтрализации) для снижения выбросов оксидов

которые, по сравнению с минеральными маслами, отличаются

7 Применения

более высокой биологической разлагаемостью и меньшей био-

7.5 Системы, использующие солнечную

логической токсичностью. Биологическая разлагаемость опре-

энергию

деляется как окисление рабочих жидкостей микроорганизма-

ми, в результате которого образуется углекислый газ, вода и

На заре солнечной энергетики производители не устанавлива-

бактериальное вещество.

ли особенно высоких требований для фотоэлектрических разъ-

В качестве соответствующих методов испытаний были установ-

емов. Вследствие введения национальных и международных

лены CEC-L-103-A-12 (2012) и OECD 301B.

регламентов для стойкости к атмосферному воздействию / уль-

Используемые среды — часто упоминаемые как биомасла —

трафиолету (например, DH 605/A1) или огнестойкости (напри-

приведены в следующей таблице. Выполняя испытания на со-

мер, IEC 60332-1-2) данная ситуация значительно изменилась.

храняемость, можно оценить потенциальное агрессивное хи-

мическое воздействие соответствующей гидравлической

Попадание влаги остается общей проблемой, так как влаж-

жидкости на уплотнение.

ность увеличивает сопротивление контактов. Следовательно,

соответствующая конструкция уплотнения (например, в от-

Гидравлические жидкости безопасные для окружающей среды

ношении силы сжатия) и выбор подходящего компаунда про-

DIN ISO 15380

должают иметь существенное значение. Специально для таких

Вещество

Код

условий применения в ассортимент компании Parker входит си-

ликоновый материал S0604-70 с сертификацией UL1703. Ма-

триглицирид (рапсовые масла,

HETG

рапсовый метиловый эфир)

териал SO604-70 также может использоваться для отсечных

полиалкиленгликоль

HEPG

устройств (защита от огня).

синтетический эфир

HEES

полиальфаолефины (PAO) и

HEPR

относящиеся углеводороды

7.6 Геотермальная энергия

Таб. 7.4

Под геотермальной энергией понимается использование тепло-

Гидравлическая

Сокра-

Рекомендуемый компаунд

вой энергии, хранящейся в недрах Земли. Чем глубже проник-

жидкость

щение

новение во внутреннюю структуру Земли, тем выше темпера-

динамика

статика

тура, которая в среднем увеличивается на 35-40 °C на каждый

Минеральное

H, HL,

NBR, HNBR,

километр глубины проникновения.

масло

HLP,

FKM, TPU

FKM, CR, TPU

В попытках «укротить» эту энергию используются различные

HVLP

технические способы. Уплотнения, используемые в этих усло-

полиальфаоле- PAO

NBR, HNBR,

виях, обычно подвержены экстремальными условиями эксплу-

фины

FKM

FKM, CR

атации:

смесь вода /

HFC

NBR, HNBR,

гликоль

(FKM¹⁾), TPU³⁾

(FKM¹⁾), EPDM²⁾,

• высокое давление

TPU³⁾

эмульсия «ма-

HFAE,

NBR, HNBR,

• высокие температуры

сло в воде»

HFAS

FKM, TPU³⁾

• химическая стойкость

эмульсия «вода HFB

NBR, HNBR,

в масле»

FKM, TPU³⁾

Компаунд FFKM V8920-75 серии Parofluor^®, например, проявил

органофосфат HFD

FKM¹⁾, EPDM²⁾

себя как практичное решение. Данный материал является хо-

полиолестер

HFDU

NBR, HNBR,

рошим выбором для горячей воды и пара в сочетании с агрес-

FKM

сивной средой.

синтетический HEES

NBR, HNBR,

эфир

FKM, TPU³⁾

триглицирид

HETG

NBR, HNBR,

(рапсовые

FKM, TPU³⁾

7.7 Экстремальные температуры

масла, рапсо-

вый метиловый

эфир)

полиалкиленгли-

HEPG

NBR¹⁾, HNBR,

NBR, HNBR,

7.7.1 Высокие температуры

коль

FKM, CR,

EPDM²⁾

При температурах, которые являются слишком высокими для

синтетические

HEPR

NBR, HNBR,

эластомерных компаундов, разложение начинается с потери

углеводороды

FKM, TPU

геометрии уплотнения или увеличенного износа. При высоких

Тормозная

DOT-3/

EPDM

температурах увеличивается склонность к разбуханию или по-

жидкость

DOT-4

следующему отверждению.

¹⁾ Рекомендуемое испытание

²⁾ Полное отсутствие минерального масла

³⁾ Стабилизированный для гидролиза материал

Таб. 7.5 Обзор компаундов для гидравлических жидкостей

содержание .. 20 21 22 23 ..