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氢化丁腈密封圈是一种综合性能好的特种橡胶制品

发布时间:2018.01.15     浏览次数:     新闻来源:http://www.cn-gangwo.com
  氢化丁腈密封圈(HNBR)是一种综合性能好的特种橡胶,也是一种战略物资,具有优异的耐油性,耐腐蚀,耐低温、高温(150-170℃),耐氧化、耐动态疲劳、耐臭氧的新材料。主要应用于汽车制造、油田开采、航空航天、军工产品等领域。
氢化丁腈密封圈(HNBR)是20世纪80年代开发的丁腈橡胶新品种,与传统的丁腈橡胶(NBR)相比,其分子结构中含少量或不含碳碳双键,它在保持NBR原有的优异耐油性及耐化学药品的同时,又获得了良好的耐热、耐高温、高压、耐臭氧等性能,由于拉伸结晶,其强度拉伸性能也很优异。HNBR可用在要求具有极限韧度或严格的耐渗透性的耐高温、耐油用途上。HNBR被广泛用于汽车行业中各种油罐、密封件、燃料泵隔膜和阀门套衬垫等以及油田工业中深井钻井管密封、钻井管保护层、井口密封等的制造,同时也满足新型航空装备对橡胶材料的更高要求,推动了耐油橡胶制品的发展。国外对航空橡胶制品的发展给予了高度重视,HNBR是目前NBR发展的趋势。随着工业技术的发展 ,尤其是汽车工业、海上油气田开采等特殊工业,HNBR的耐高温、耐老化等性能得到了更好的体现和应用。
在国内,由于HNBR主要依靠进口,价格昂贵,极大地限制了其应用。目前国内HNBR主要用于制造与石油钻井设备配套的钻管保护器、螺杆泵、螺杆钻、石油封隔器、油封、垫片、泥浆泵活塞和海洋石油钻井平台配套软管。石油开采的深井、超深井工况环境十分恶劣,要求橡胶制品必须耐受高温、高压、酸、胺、硫化氢、甲烷等,采用HNBR可以提高相关橡胶制品的耐酸、耐油、耐溶剂性能。
氢化丁腈密封圈制品,指的是用氢化丁腈密封圈材质加工而成的制品。产品有氢化丁腈密封圈O型圈、氢化丁腈密封圈密封圈、氢化丁腈密封圈垫片、氢化丁腈密封圈矩形圈、氢化丁腈密封圈密封件、氢化丁腈密封圈Y型圈、氢化丁腈密封圈V型圈、氢化丁腈密封圈U型圈等. 氢化丁腈密封圈(简称HNBR)是通过氢化丁腈密封圈主链上所含的不饱和双键而制得,又称为高饱和度丁腈橡胶。由于HNBR具有合理的分子结构,因此不仅继承了NBR的耐油、耐磨等性能,而且还具有更优异的耐热、耐氧化、耐臭氧、耐化学品性能,可以与氟橡胶相媲美,在许多方面可取代氟橡胶、CR、NBR等特种橡胶。
氢化丁腈密封圈制品主要用于汽车耐油橡胶部件,其消耗量的45%用于生产传动带,密封件占25%,电缆和胶管占13%。密封垫,衬垫,O形圈类:近年来,油井和气井的钻探越来越深,温度更高,工作环境更恶劣,氟橡胶密封件在这样的环境都容易损坏。在高温和高压下对橡胶性能影响*大的介质是H2S,CO2,甲烷,柴油,胺缓蚀剂,蒸汽以及酸类,而氢化丁腈密封圈制品对上述化学介质有极好耐受性能,特别适合生产油井、气井用防暴器,钻管护罩,栓塞,阀门密封圈,泵类活塞,动力电缆护套,旋转胶管等橡胶零部件。氢化丁腈密封圈制品的耐辐射性能比硅橡胶,氟橡胶,聚四氟乙烯好,还适宜作核电站的各种橡胶密封件。高温下的耐油性和耐老化性能
丁腈橡胶氢化后大大提高了其耐热性和耐热空气老化性,N?Sandland等对NBR,氯磺化聚乙烯(CSM),氯丁橡胶(CR)与HNBR作对比试验,NBR,CSM,CR明显不适用于高温(150℃)环境下工作,而HNBR硫化胶则表现出优异的耐油和耐老化性能。在180℃下HNBR试样在液压转向油中浸泡1000h,其断裂伸长变化率低于丙烯酸酯橡胶。以一定温度下伸长率变化小于80%,试样无裂纹作为材料使用寿命的评价标准,过氧化物硫化的HNBR使用寿命为1000h,其工作温度达150℃,而NBR和CR仅为106℃和101℃。
2、物理机械性能
氢化丁腈硫化胶的拉伸强度一般可达30MPa图3,ZSC则高达50MPa以上,高于FKM、NBR、CSM等橡胶,在150℃下Zetpol2010的压缩永久变形性能不同程度的优于FKM和氟碳弹性体(TFE/P),而NBR完全不能在150℃下工作。HNBR还具有优异的耐磨性,HNBR与NBR、FKM在150℃石油介质中的磨损试验表明,前者的耐磨性能分别为后两者的2~3和3~4倍。
3、耐化学介质和耐臭氧性能
HNBR在高温下能耐酸、碱和盐,能在强腐蚀性添加剂的润滑油和燃料油介质中工作。在模拟油田深井开采酸性液/气介质环境时(气相:5%H2S、20%CO2、75%CH4,液相:95%柴油、4%水、1%缓蚀剂),由实验曲线可以看出,FKM、TFE/P、NBR均不能承受高温下的酸性介质环境,而HNBR表现出*性能。HNBR试样的静态和动态耐臭氧性能测试结果表明,1000小时后试样未出现臭氧裂纹,显示出优异的耐臭氧老化性能。
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