密封技术在机械行业的应用极为广泛。它在机械中的主要作用是防止油、气泄漏。同时兼具防尘、减振作用。

合成橡胶材料是一种高分子聚合物,具有原材料来源广、制造工艺简易,成本低等优势更主要的是,橡胶具有优秀的力学性能,其高弹特性起到密封、减振、降噪的作用。橡胶密封分为动密封和静密封两种。静密封,一 般采用密封条、胶带、垫片和各种成型密封圈 等形式。

动密封普遍采用唇型、O 型、X 型以及橡塑组合型密封圈。然而橡胶密封件在日常运作中处在润滑油以及各种酸碱和有机溶剂等介质中,容易出现体积和质量变化(溶胀或变 脆),力学性能减退、宏/微观结构变化、分子链断裂促使结构变化甚至降解等,最终导致密封件尺寸改变,出现泄漏通道或间隙等等, 直接影响密封效果。而包括润滑油在内的液体介质的高温、高压和工况波动时,都会加剧上述过程的速度。

橡胶件的具体功能表现在能够凭借弹性使连结件紧密贴合,堵塞间隙阻止流体渗出和逃逸,起到密封效果。另外橡胶材料具备较好的阻尼减振特性,能消除机械设备产生的多级共振和噪音。

橡胶密封件在储存和使用过程中,由于高温、辐射、潮湿、化学介质以及机械应力等多种因素的作用,其表面会产生变色、发软、产生裂纹或发脆变硬等现象,致使物理和机械 性能逐步衰减,这些现象被称为橡胶的老化。 大多数橡胶分子链在老化过程中会产生皲裂、异裂和环化反应。但是,老化反应往往是内外因素综合作用的结果。总之,在高温、富氧的介质环境下,橡胶密封材料由于热、氧和水解作用大分子会发生交联、结聚、水解、降解、 环化和异构化等结构变化容易造成性能快速下降,乃至失效。

实际工况中应用的橡胶材料,常处于不同的液体介质环境中,介质性质的差异,导致与其接触的橡胶密封件的机械和力学性能发生不同程度的退化。以润滑油为例,将丁晴橡胶的唇型密封圈浸泡在65益的运动粘度为 32mm2/s(40益)的润滑油中,测定其摩擦扭矩, 泵汲率以及拉伸断裂等密封与力学性能。试验表明:各种合成橡胶的密封性能和力学性能的退化程度明显不同。另外实验还证明了随着实验温度的增加橡胶密封件的退化速度快速提升。总之,随着机械工业的发展橡胶密封 件的应用愈显重要,人们对其的重视程度与日俱增,润滑行业也不能例外。可以说,那里有润滑,就有润滑油,那里就有密封,而橡胶是用途 最广泛的密封件。

相比液压设备,发动机的橡胶密封件使用种类更多且要求更高。而且越是高档的发动机油,越是关注橡胶密封件与发动机油的相容性。例如:ILSAC GF- 4 与 ILSAC GF- 5 性能差别中很重要的一点就是后者引入了橡胶相容性试验。同时对聚丙烯酸酯合成橡胶、氢化丁晴橡胶、硅橡胶、氟橡胶和乙丙橡胶进行体积变化、硬度变化和伸长强度变化的规定指标,进行考核。由此看来,橡胶密封件的适应性不仅仅限于液压油所需要测定的密封适应性指数那样单一,各种润滑油对橡胶适应性的考 核要求是不同的。