一、材料技术
1、橡胶材料发展趋势特种工程弹性体取代低性能耐油橡胶
橡胶材料的低摩擦化改性
橡胶的极限化改性
可注压的固态和液态弹性体
2、工程塑料的应用越来越重要
聚四氟乙烯(PTFE)具有极好的低摩擦特性,其应用已相当广泛和成熟。在机械强度较好的工程塑料中添加PTFE的复合材料可充分发挥两种材料的优点。如POM、PPS等。
3、聚氨酯材料的高性能化
一般的聚氨酯材料只能在80℃以下长期使用,Parker聚氨酯高温改性后可耐120℃,短时可耐145℃,压缩永久变形性能优异。
用自润滑性的改性液(含MoS2等)浸润PU材料,降低其摩擦系数,以推进PU在气动和高速度密封的应用。随着环保观念的增强,在水性介质条件下使用的密封件日渐增多。从材料结构方面实质性的提高PU材料耐水解性是很有必要的。
4、工程陶瓷密封的进一步研究应用(含高分子)
工程陶瓷具有优异的耐化学腐蚀性和耐温性,随着密封技术的发展,将在密封元件中有一定的应用前景。尤其是工程陶瓷经聚合物改性后(即所谓“高分子陶瓷"),弹性和韧性得到了提高。
5、纳米科技对传统密封材料的改性
橡胶材料经过纳米改性,综合力学性能、抗热氧紫外线老化性能、电学性能、阻燃性能将大幅度提高。例如,纳米氧化锌可大大提高橡胶的高速耐磨性能、老化性能,可提高耐屈挠性能5倍,而且用量仅为普通氧化锌的30~50% 。
国内有厂家采用有机/无机纳米杂化技术对TPU进行纳米改性,材料的强度和耐磨性等各项指标均有较大提高,尤其是耐高温性也有较大提高,使TPU工作温度可由80℃提高到120℃。
无机粒子如纳米氧化锌填充PTFE,可明显改进PTFE的耐磨性。
二、 产品结构和制造工艺技术
我国对特种橡胶制品的需求越来越大,而大量的特种橡胶制品依然大量依赖进口。对于汽车行业而言,在高速旋转油封设计和生产技术、生产装备方面我国橡塑密封件行业水平与国外先进水平差距仍然较大;在检测技术上,对油封各种重要参数的检测及模拟基本处于空白。产品的可靠性及寿命研究,近年来,由于体制调整改革等因素,此类基础理论研究在企业基本停止。企业和科研院所主要精力侧重于规模化生产和产品新结构的研究,以及引进技术的消化、吸收和国产化,明显地加大了新产品的开发力度。
1、代表性新产品
“八角形"结构的密封件:由Freudenberg开发了一种“八角形"结构的密封件,专用于新型八角型活塞的内径8~25mm微型气缸的密封系统。 具有可靠性,能对活塞杆起到永久密封作用。
优化密封功能"的活塞杆密封:宝色霞板研制了带有“优化密封功能"的活塞杆密封,适用于铲车、农机、等工程机械及机车和注塑机的液压系统。它具有安装快且不会损坏密封、使用寿命长等优点。
大型多肢密封:由广州机械科学研究院密封研究所开发研制的多肢密封件,是油膜轴承的关键部件,具有双重密封作用: 多肢密封件的五个“唇"分别起封水、封油、防尘等作用。
YG2000复合O形圈:由上海亿冈五金密封材料有限公司研制,是用透明氟塑料包覆氟橡胶O形圈,可耐元素氟和熔融状态的金属钠以外的所有介质;
近年来,在国防科研方面也出现一些新产品。
2、工艺装备和检测技术
密封件生产装备和检测技术正朝着自动化、低成本、高可靠性的方向发展。
成型工艺方面:国外广泛应用高效、先进、高品质的橡胶注射成型加工技术。生产小制品的螺杆往复式注射机、大规格制品用螺杆柱塞式注射机,均能有效提高密封件外观质量和性能、节省原料。Parker公司生产O形圈,采用注射机做出飞边很小的产品、配合液氮冷冻修边、塑料粒修边及水石洗三道工序,产品外观质量达到了相当高的水平。
硫化工艺装备方面:国内许多密封件厂家装备了真空平板和注射机,对于普通平板硫化机也进行循环油加热的改造,以保证工艺稳定性。
奥地利的爱科诺莫斯公司,在密封圈传统制作上有较大的突破。该公司生产密封件的机加工设备,可采用机加工的方式生产密封件,适用于多种材料密封件生产,其市场份额正逐年