如何设计高弹性O型圈胶料配方
选择弹性较高的生胶。在通用橡胶中,顺丁橡胶、天然橡胶分子链的柔顺性好,弹性好。丁苯橡胶和丁基橡胶,由于空间位阻效应大,阻碍分子链段运动,弹性较差。丁晴橡胶、氯丁橡胶等极性橡胶,由于分子间作用力大,会使弹性有所降低。对于结晶型橡胶,结晶的存在可作为物理结点使网络趋于完善,有利于弹性;同时也增加了分子链的运动阻力,降低了弹性,所以,一般情况下,橡胶的结晶会使弹性下降,为降低天然橡胶的结晶能力,在天然橡胶胶料中并用部分氯丁橡胶,可使其硫化胶的弹性提高。
当然,其他的原因也会影响O型圈的高弹性,比如选择分子量较大和分子量分布较窄的生胶;设计适当硫化体系;交联键类型对弹性有影响;选择高弹性硫化体系配合;提高含胶率,减少活性填料的使用;选用的炭黑粒径越小,表面活性越大、结构向越高、补强性能越好,硫化胶的弹性越低。
选择与橡胶相容性好软化增塑剂,并尽可能降低用量,软化增塑剂与橡胶的相容性越小,硫化胶的弹性越差。一般来说,增加软化增塑剂的用量,会使硫化胶的弹性降低(但三元乙丙橡胶除外),所以在高弹性O型圈的配方设计中,应尽可能不加或者少加软化增塑剂。但软化增塑剂与橡胶相容性好不一定回弹性高。例如,对于丁晴橡胶,加入脂类软化增塑剂的回弹性为41%-47%,而加入石油系软化增塑剂仅为22%-24%。