密封胶

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1727页(4087字)

密封胶是一种高分子材料涂敷于密封副接合面后,有一定粘度并在外力作用下可自由流动,填于接合面微观凹凸不平处,因而起到密封作用。密封胶品种多且广泛应用于静密封装置的结合面。如:螺塞、法兰、管接头和箱体平面等的结合面。

特点:

·密封性能好,承载能力大,能耐一定的振动和冲击力。

·密封面结构简单,封口形状不受限制。

·不受密封副偶件的材料限制,可密封各种材质的密封副偶件。

·耐腐蚀、绝缘性能好。

·施工方便,操作简单,易实现机械化。

·成本低,损耗少。

·涂敷前,必须将密封面清洗干净,并彻底除油。

·经过长时期运作,密封胶会老化。

·普通型密封胶的使用温度≤150℃。

(1)液态密封胶

液态密封胶,又称液态垫圈。在常温下具有流动性的粘稠性液体。涂敷装配后,在两结合面间,由于紧固力的作用,形成不同性状的密封薄膜。液态密封胶已广泛应用于压缩机、机床、泵、阀、管道、电机等产品的密封。它除了用作平面密封外,还可替代白铅油、麻丝等,用于管道的螺纹密封。

A.分类

液态密封胶,可分为橡胶型和树脂型、有溶剂型和无溶剂型。若按使用工况分,可分为耐热型和耐寒型、耐压型和耐油型,耐水型和耐化学药品型等。若按涂敷、装配后的成膜性状,又可分为干性、不干性和半干性型;干态可剥离型和干态不可剥离型(附着型)等。

(A)干态可剥离型

此类密封胶,属溶剂型密封胶。涂敷、装配后,由于溶剂迅速挥发,形成柔软的弹性薄膜。此薄膜的厚度,由密封间隙大小而确定。且耐振动、附着严密,密封可靠,易于拆卸、剥离。

(B)干态不可剥离型

此类密封胶,系溶剂型密封胶。涂敷、装配后,溶剂迅速挥发。构成的密封薄膜牢固地附着于密封间隙。具有极好的耐压性和密封性。但是耐振动性和耐冲击性较差,拆卸性能也较差。

(C)半干型

半干型密封胶,系溶剂、橡胶型。涂敷、装配后,溶剂迅速挥发,构成密封“垫圈”。该密封“垫圈”可以保持长期不固化,始终保持粘弹性。具有耐压、柔软、方便拆卸的性能。

(D)不干型

不干型密封胶,属无溶剂、树脂型。涂敷、装配后,长期保持不硬,具有较高的粘弹性能。耐冲击、振动性能好。密封性能尚佳。不干型密封胶,也有部份溶剂型产品,装配和拆卸后残胶易于清除。

B.液态密封胶的性能及使用

由于液态密封胶是粘稠性液体,在紧固力作用下能将结合面上的凹“坑”全部充满、填平,且胶体对结合面具有较强的粘附力,尽管在紧固力作用下,胶体构成极薄的密封膜,但它仍能处处贴合于被密封面的间隙中。由于密封膜极薄,表面吸附力大,根据单分子理论,膜越薄,回复性越大。因此,当密封部位的内压上升时,若间隙小,则密封膜发生弹性变形而位移。若间隙大,则密封膜发生粘性流动。因而,只要保证有适当的间隙值,就能保证有良好的密封性能。

使用液态密封胶时,操作程序如下:

预处理 去除密封副结合面上的油污、尘土、锈斑。若单独使用时,则应控制密封副偶件结合面之间的间隙值≤0.1mm。

涂敷 可采用手工或机械化方式。涂敷厚度,应视密封面的加工精度、平整度及间隙值大小而定。一般,可控制在每面为0.06~0.1mm之间。

晾干 溶剂型密封胶,涂敷后应晾干一定时间后再装配。晾干时间的长短,应视涂敷厚度及所含溶剂的种类而定。通常晾干时间为3~7min。

紧固方法 紧固方法与垫片密封的方法相同。但应确保在紧固过程和紧固后不发生密封面位移。

我国于1972年起,已开始生产密封胶,产品种类较多,基本上能满足用户的使用要求。但产品的性能和国外同类产品相比,尚有一定差距。现将部份国产密封胶的性能列于表26.6-3。

表26.6-3 国产液态密封胶的选用

(2)厌氧胶

厌氧胶又称螺纹密封紧固胶。它在涂敷、装配后,必须在隔绝空气的情况下才能固化起密封作用。厌氧胶的浸润性能好,能使密封部位的缝隙充满胶液。固化后密封性能极佳。一般,厌氧胶在常温和隔绝空气的条件下,会自行固化。为缩短固化时间,可引入催化剂来缩短固化过程。例如:Y-150厌氧胶,在25℃室温条件下自行固化的时间,约需1~3天。若引入催化(固化)剂后,则约需1~2h即可固化。且固化速度与引入的固化剂的量有关。

厌氧胶,现已广泛使用于螺纹的联接和防松,液压系统管路系统的螺纹联接、防松和密封。

厌氧胶使用的容许密封间隙值,较其它液态密封胶稍大,但一般不大于0.3mm。为保证密封性能和考虑到有利于防止空气进入密封间隙,影响胶液的固化速度,故其间隙值还是希望控制在0.1mm以下。

基于厌氧胶固化后,属干性不可拆型。因此,密封偶件拆卸极为困难。如欲拆卸密封偶件,必须将密封偶件加热至200℃以上,趁热拆卸。

厌氧胶的性能,因品牌不同而异。表26.6-4所示,为四种国产厌氧胶的性能。

表26.6-4 国产厌氧胶的性能

(3)选用

由于密封胶的产品品牌越来越多,使用前应根据密封部位的使用条件,密封副偶件的材料,密封副结合面的状态,被密封介质的种类和性能及固化条件等综合考虑进行选择。

·关于使用条件:包括受力状态、工作温度、环境以及密封副偶件是否需要可拆性等。

·关于密封副偶件的材料:一般对非金属件,可选用低强度的密封胶。对于金属件,则应选用高强度的密封胶。

·关于密封副偶件的状态:它包括密封副偶件在装配状态下的间隙大小及形态、表面粗糙度,以及是否有氧化铁皮等。一般,间隙大,或者表面粗糙时,应选用粘度大的密封胶。密封面积大的或者密封面光滑时,应选用粘度小的密封胶。

·关于被密封介质的种类:应充分注意被密封的介质与所选用的密封胶间的相容性,即要保证在工作状态下,密封胶自身的化学物理性能的稳定性,使之与被密封的液体互相相容。

·关于固化条件:如果选用厌氧胶时,应注意是否有条件做到与空气隔绝。如果,在工作现场无法实现加温和复杂的促使胶液固化的工艺条件时,则应选择可在常温下,且无须隔绝空气要求的其它类型密封胶。或者,控制和减小配合面的密封间隙。同时在厌氧胶的胶液中加大使之缩短固化时间的催化剂组分。

(4)密封胶与厌氧胶的性能比较

密封胶与厌氧胶的性能比较,见表26.6-5。

表26.6-5 厌氧胶与液态密封胶性能对比

(5)新型密封胶——热熔型密封胶

目前广泛使用的密封胶,是在常温条件下涂敷使用的密封胶。热熔型密封胶,则需在加热熔融的状态下涂敷。其冷却后自行固化,施工速度快,便于机械操作。此类密封胶,是以线性分子链的热塑型高分子材料为基体,熔融混合有增塑剂、防老剂、增粘剂、粘度调节剂和充填增强剂等添加物组成的单组份密封胶。由于它具有较好的可拆卸性和耐压性能,所以是一种较为理想的密封胶。表26.6-6所示,为热熔型密封胶的类型及主要性能。

表26.6-6 热熔型密封胶及其主要性能

中科院大连化学物理研究所、上海合成树脂研究所、上海新光化工厂和大连红卫化工厂等单位,已开发研制了适用于各种工业用途的密封胶和厌氧胶产品。

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