Таблица совместимости уплотнений NBR, FKM, EPDM с маслами и температуры

Таблица совместимости материалов уплотнений с маслами

Таблица рабочих температур материалов

Таблица областей применения

Оглавление статьи

• Введение в материалы уплотнений
• Характеристики NBR каучука
• Свойства FKM фторкаучука
• Особенности EPDM материала
• Полиуретан в уплотнениях
• Силиконовые уплотнения
• Рекомендации по выбору материала

Введение в материалы уплотнений

Выбор правильного материала уплотнения является критически важным фактором для обеспечения надежной работы механических систем. Совместимость уплотнительного материала с рабочими средами определяет долговечность, эффективность и безопасность эксплуатации оборудования. Современная промышленность использует широкий спектр масел и жидкостей, от традиционных минеральных до современных синтетических составов, каждый из которых предъявляет специфические требования к материалу уплотнения.

Основными материалами для изготовления уплотнений являются NBR (нитрил-бутадиеновый каучук), FKM (фторкаучук), EPDM (этилен-пропиленовый каучук), полиуретан и силикон. Каждый материал обладает уникальными свойствами, которые делают его оптимальным для определенных условий эксплуатации. Понимание этих характеристик позволяет инженерам принимать обоснованные решения при проектировании систем.

Характеристики NBR каучука

Нитрил-бутадиеновый каучук (NBR) представляет собой сополимер бутадиена и акрилонитрила, который получил широкое распространение благодаря отличному соотношению цены и качества. Содержание акрилонитрила в NBR варьируется от 18% до 50%, что напрямую влияет на его свойства. Увеличение содержания нитрила повышает устойчивость к маслам и высоким температурам, но ухудшает эластичность при низких температурах.

Рабочий температурный диапазон NBR составляет от -40°C до +100°C при постоянной эксплуатации, с возможностью кратковременного воздействия температур до +130°C. При специальных составах нижний предел может достигать -55°C. Основным ограничением NBR является снижение эластичности и возможность растрескивания при длительном воздействии высоких температур.

Свойства FKM фторкаучука

Фторкаучук (FKM, также известный как FPM или под торговой маркой Viton) представляет собой высокотехнологичный материал с исключительными характеристиками химической и термической стойкости. Присутствие атомов фтора в полимерной цепи обеспечивает уникальную стабильность материала в агрессивных средах и при экстремальных температурах.

Температурный диапазон применения FKM значительно шире, чем у NBR, составляя от -20°C до +200°C при постоянной эксплуатации, с возможностью кратковременного воздействия температур до +230°C. Специальные составы могут работать при температурах до -30°C. Материал демонстрирует превосходную стойкость к озону, ультрафиолетовому излучению и старению. Критически важно отметить, что при температурах свыше +300°C фторкаучук начинает разлагаться с выделением токсичных веществ.

FKM проявляет отличную устойчивость к большинству минеральных и синтетических масел, топливам, гидравлическим жидкостям и многим химически агрессивным веществам. Однако материал имеет ограниченную совместимость с кетонами, простыми и сложными эфирами с низкой молекулярной массой (такими как этилацетат), органическими кислотами (уксусная, муравьиная) и концентрированными щелочными растворами. Эта особенность активно используется в промышленности для создания специальных клеев и герметиков на основе реакции FKM с низкомолекулярными эфирами.

Особенности EPDM материала

Этилен-пропиленовый каучук (EPDM) отличается насыщенной молекулярной структурой, которая обеспечивает исключительную устойчивость к озону, атмосферным воздействиям и старению. Материал широко применяется в пищевой промышленности, системах водоснабжения и бытовой технике благодаря своей безопасности и стабильности свойств.

Температурный диапазон EPDM составляет от -50°C до +150°C, что делает его одним из наиболее температурно-стабильных материалов. При работе с горячим паром верхний предел может достигать +180°C. Материал сохраняет эластичность при очень низких температурах, что важно для применений в климатических условиях с резкими перепадами температур.

Полиуретан в уплотнениях

Полиуретановые (PU) уплотнения отличаются превосходными механическими свойствами, превосходящими NBR, FKM и EPDM по прочности на разрыв, устойчивости к истиранию и экструзионной стойкости. Материал характеризуется исключительно низкой остаточной деформацией сжатия, что критически важно для уплотнений, работающих под высоким давлением.

В масляных средах полиуретан может эксплуатироваться в температурном диапазоне от -30°C до +110°C. Однако в водных и водно-эмульсионных средах верхний температурный предел ограничен +40°C из-за склонности к гидролизу. Материал демонстрирует отличную устойчивость к минеральным маслам, но требует осторожности при контакте с полярными растворителями.

Существуют специальные модификации полиуретана для различных условий эксплуатации: XS-PU для применений с повышенными зазорами, T-PU для низкотемпературных применений с переходом в стекловидное состояние при -42°C вместо стандартных -30°C.

Силиконовые уплотнения

Силиконовые каучуки (VMQ) обладают уникальными свойствами, которые делают их незаменимыми в специфических применениях. Материал демонстрирует наилучшую среди всех эластомеров эластичность при низких температурах и сохраняет стабильность свойств в широком температурном диапазоне от -60°C до +200°C, а в специальных составах - до +300°C.

Силиконы характеризуются физиологической безопасностью, что позволяет их использование в пищевой промышленности, медицинском оборудовании и системах питьевого водоснабжения. Материал соответствует стандартам USP CLASS VI для медицинских применений и различным пищевым сертификациям.

Рекомендации по выбору материала

Выбор оптимального материала уплотнения требует комплексного анализа условий эксплуатации. Приоритетными факторами являются химическая совместимость с рабочей средой, температурный режим, давление в системе, динамические нагрузки и требования к долговечности. Экономические соображения также играют важную роль, особенно при массовом производстве.

Для систем с минеральными маслами при умеренных температурах оптимальным выбором является NBR благодаря лучшему соотношению цены и качества. При высоких температурах или агрессивных средах предпочтение следует отдавать FKM, несмотря на более высокую стоимость. Полиуретан рекомендуется для высоконагруженных применений, где критичны механические свойства.

EPDM следует выбирать для водных систем, пищевых производств и применений с требованиями к озоностойкости. Силиконовые уплотнения оптимальны для экстремальных температур, медицинских устройств и пищевого оборудования при отсутствии контакта с маслами. Всегда рекомендуется проводить предварительные испытания в реальных условиях эксплуатации для подтверждения правильности выбора.

Часто задаваемые вопросы