在流体传输系统领域，快速接头在确保高效、无泄漏连接方面发挥着关键作用。这些接头的一个关键部件是密封圈，它确保密封严密并防止泄漏。选择合适的密封圈材料对于快速接头的性能和使用寿命至关重要。在这篇博文中，我们将深入探讨快速接头中使用的各种密封圈材料及其各自的优点。
密封圈的重要性
密封圈对于保持快速接头的完整性至关重要。它们提供一道屏障，防止流体逸出和污染物进入系统。合适的密封圈材料可以增强接头的耐用性、耐化学性和耐温性，使其适用于广泛的应用。
常见密封圈材料
1.丁腈橡胶（NBR）
丁腈橡胶 (NBR) 又称 Buna-N 或丙烯腈丁二烯橡胶，是一种丙烯腈 (ACN) 和丁二烯的合成橡胶共聚物。它以出色的耐油、耐燃料和其他化学品性能而闻名，是各种工业应用中的热门材料。
丁腈橡胶（NBR）的特性
- 耐油和耐化学性：NBR 对石油基油和燃料以及许多其他化学品具有很强的抵抗力。这使其成为接触这些物质的应用的理想选择。
- 温度范围：NBR 通常在 -40°C 至 120°C (-40°F 至 248°F) 的温度范围内工作。某些特殊等级甚至可以承受更高的温度。
- 耐磨性：NBR 具有良好的耐磨性，这有助于其在苛刻的应用中保持耐用性。
- 柔韧性和弹性：尽管 NBR 具有强度和抵抗力，但它仍保持了良好的柔韧性和弹性，这对于密封应用至关重要。
- 防水性：NBR 还具有良好的防水性，这使其可用于各种密封和垫圈应用。
快速接头中的丁腈橡胶 (NBR)
丁腈橡胶（NBR）是大多数快速接头使用的密封材料。 流经大多数液压快速接头的流体是液压油。 丁腈橡胶可用于这些应用。 与其他密封材料相比，丁腈橡胶相对便宜，且耐磨性更好。 因此，丁腈橡胶是大多数快速接头密封材料的首选。 大多数快速接头，在客户没有特殊要求时，几乎都默认采用丁腈密封。
变体和等级
NBR 可以配制成不同等级以适应特定应用。丙烯腈含量的变化可以调整耐油性和柔韧性之间的平衡。丙烯腈含量越高，耐油性越强，柔韧性越弱；丙烯腈含量越低，柔韧性越强，耐油性越弱。
NBR 的局限性
虽然 NBR 具有许多优点，但它也有一些局限性：
- 耐臭氧和紫外线：NBR本身并不耐臭氧和紫外线，当暴露在室外环境中时，这会导致其随着时间的推移而降解。对于快速接头来说，这通常不是一个大问题。因为密封圈通常安装在快速接头内部。但这对密封圈的保存提出了一些要求。不要将密封件存放在容易受到阳光直射的地方。同时，对于在室外使用的液压设备。当快速接头断开时，最好用防尘帽保护快速接头。它对密封件也有一定的保护作用。
- 极端温度：尽管 NBR 具有良好的温度范围，但与硅树脂或氟碳等其他弹性体相比，它不适合极高或极低的温度。在选择快速接头的不同密封材料时，温度是一个特别重要的因素。当工作温度超过 100°C 时，我们通常使用 FKM 来代替 NBR 材料。
丁腈橡胶 (NBR) 是一种用途广泛且可靠的材料，广泛应用于对油、燃料和化学品的抵抗力至关重要的行业。其平衡的性能使其成为许多行业中使用的大多数快速接头的理想选择。通过了解其优势和局限性，您可以更好地理解为什么 NBR 是密封件、垫圈、软管等的热门选择。
2.Viton® (FKM)
FKM 是一种合成橡胶，称为氟橡胶。这种材料的特点是具有很强的耐化学性、耐热性和耐油性，适合要求苛刻的应用。Viton® 是 FKM 的品牌名称，由杜邦公司（现隶属于科慕公司）专门生产。它是氟橡胶中最受认可和使用最广泛的品牌之一。
FKM 的性质
- 耐化学性：对多种化学品具有出色的抵抗力，包括碳氢化合物、酸、碱和溶剂。在大多数不锈钢快速接头中，我们通常选择 FKM 密封件。因为不锈钢快速接头通常用于输送腐蚀性液体的应用中。FKM 对大多数化学液体具有耐腐蚀性。在大多数情况下，客户不会因为购买错误的快速接头密封材料而出现泄漏。
- 温度范围：可承受-20°C至200°C（-4°F至392°F）的温度，在某些配方中甚至更高。通常当快速接头的实际工作温度超过100°C时，我们会建议客户使用FKM材质的密封件。例如，对于一些高压液压工具快速接头，我们会帮助客户将原来的NBR密封件替换为FKM。而对于蒸汽灭菌行业使用的快速接头，我们会将其替换为FKM密封件。
- 耐久性：具有很强的抗臭氧、耐候和耐老化性能，可延长其在恶劣环境下的使用寿命。与 NBR 相比，FKM 的性能更稳定。因此，在某些应用中，客户更喜欢使用 FKM。
- 机械性能：良好的机械强度和柔韧性，在高压和动态条件下保持性能。
FKM 在快速接头中的应用
- 汽车工业用于密封件、O 形圈和垫圈。
- 航空航天工业用于燃油系统和液压系统。
- 用于处理腐蚀性化学品的设备的化学处理。
- 石油和天然气工业，用于密封暴露于原油和其他腐蚀性物质的部件。
在大多数这些应用中，FKM密封件与不锈钢材料一起使用，从而确保快速接头在这些恶劣的环境中具有非常稳定的性能。
Viton®
Viton® 是杜邦公司（现隶属于科慕公司）专门生产的氟橡胶品牌，是氟橡胶中知名度最高、应用最广泛的品牌之一。
- 品牌保证：作为品牌产品，Viton® 以始终如一的质量和性能而闻名，符合严格的行业标准。
- 化学兼容性：Viton® 对多种化学物质具有优异的抵抗力，包括腐蚀性燃料和酸。
- 温度稳定性：在极端温度下能有效运行，保持弹性和机械性能。
- Viton® 的等级：Viton® 有多种等级，可根据特定用途定制。
3.EPDM（乙烯丙烯二烯单体）
EPDM（乙烯丙烯二烯单体）是一种合成橡胶，由于其优异的性能和多功能性而广泛用于密封材料。EPDM具有良好的耐水性和耐蒸汽性，适用于食品工业，可以与食品接触，不会污染。我们的大量客户将其用于食品工业，并且可以通过水、蒸汽和其他应用。
EPDM 的特性
- 耐候性和耐臭氧性：EPDM 具有出色的耐臭氧性、耐紫外线性和耐候性。这使得它非常适合需要担心暴露在自然环境中的户外应用。
- 温度范围：它可以在-50°C至150°C（-58°F至302°F）的温度范围内有效运行，适用于低温和高温环境。
- 防水防蒸汽：EPDM 具有出色的防水防蒸汽性能，非常适合涉及水基流体和蒸汽系统的应用。
- 耐化学性：它对多种化学品具有良好的耐性，包括多种酸、碱和极性溶剂。但是，它不耐碳氢化合物、油和燃料。
- 柔韧性和弹性：EPDM 以其出色的柔韧性和弹性而闻名，有助于在各种机械应力和运动下保持可靠的密封。
- 电绝缘：EPDM 是一种良好的电绝缘体，这在需要非导电材料的应用中具有优势。
EPDM 在快速接头中的应用
- HVAC系统：由于其耐高温、耐蒸汽和耐水性，常用于HVAC系统中密封管道和作为绝缘材料。空调中使用的快速接头通常使用这种密封材料 – EPDM。美的、格力等国产品牌会使用含有这种材料的快速接头。
- 汽车行业：EPDM因其耐用性和耐极端天气和温度的特性，被用于车辆的挡风雨条、密封件和垫圈。据说汽车排水系统中使用的一些快速接头也使用这种材料。但是，这种快速接头通常不是用金属加工的。所以我们从未接触过它。这种快速接头的材料是塑料或尼龙。这超出了我们的制造能力。
- 水和废水系统：EPDM 密封件因其耐水和各种清洁剂的特性而用于管道和废水系统。我们的一些东南亚客户在其家庭供水系统中使用黄铜或不锈钢快速接头，他们需要这种类型的密封材料。
- 工业应用：在工业环境中，EPDM 用于需要承受水、蒸汽和各种化学物质的密封件、垫圈和软管。
EPDM 的优点
- 寿命长：EPDM密封件具有优异的耐候性和耐老化性，即使在恶劣的环境条件下也具有较长的使用寿命。
- 经济高效：EPDM通常比其他高性能弹性体更实惠，为许多密封应用提供了经济高效的解决方案。
- 多功能性：该材料的多种特性使其适用于不同行业的多种应用。
EPDM 的局限性
- 碳氢化合物敏感性：EPDM 不耐碳氢化合物、油和燃料。对于涉及这些物质的应用，其他材料如 NBR 或 FKM 会更合适。因此，我们不会将 EPDM 用作常见快速接头的默认密封材料。对于大多数不锈钢快速接头，我们通常使用 FKM 作为默认密封材料。只有当客户知道 EPDM 可以在其环境中使用时，我们才会根据客户要求更改为 EPDM 材料。事实上，在很多应用场景中，例如蒸汽、水等环境，EPDM 表现更佳。这是为了防止客户在不合适的环境中使用带有 EPDM 密封件的快速接头。相对而言，FKM 的应用范围更广。
- 机械强度：虽然 EPDM 具有良好的柔韧性和弹性，但它可能无法提供与其他一些弹性体相同水平的机械强度，这在高应力应用中需要考虑。
EPDM是一种用途广泛、可靠的密封材料，以其出色的耐候性、耐臭氧性、耐水性和耐蒸汽性而闻名。其广泛的温度范围和耐化学性（不包括碳氢化合物）使其适用于各种应用，从汽车和暖通空调系统到工业和建筑用途。在快速接头行业，由于客户在液压系统中很容易使用快速接头。因此，我们通常不使用EPDM作为快速接头产品的默认密封材料。当客户需要使用这种密封圈（EPDM）时，他们需要向我们发送要求。在我们的网上商店，通常无法购买配备这种密封圈材料（EPDM）的快速接头。如果您需要的快速接头需要安装在通过水或蒸汽的应用中，EPDM将是一种很好的替代密封材料。它可以延长使用寿命。
4.PTFE（聚四氟乙烯）
聚四氟乙烯 (PTFE) 是一种高性能合成氟聚合物，以其出色的耐化学性、不粘性和耐高温性而闻名。在快速接头中，PTFE 通常用于垫圈。它们与密封圈一起使用，密封圈的材料可以是 NBR 或 FKM 或 EPDM。以下是对 PTFE 的深入了解：
PTFE 的特性
- 耐化学性：PTFE 对多种化学品几乎完全不产生化学反应，包括酸、碱和溶剂。这种出色的耐化学性使其成为腐蚀性化学环境的理想选择。
- 耐高温性：PTFE 可承受 -200°C 至 260°C (-328°F 至 500°F) 的温度范围，适用于低温和高温应用。
- 不粘特性：PTFE 的摩擦系数非常低，因此具有出色的不粘特性。因此，PTFE 经常被用作炊具和其他不希望粘连的表面涂层。
- 电绝缘：PTFE 是一种优异的电绝缘体，在很宽的温度和频率范围内能保持其绝缘性能。
- 吸水率低：PTFE 具有高度疏水性，这意味着它防水且不吸湿。这使得它适合用于防水性至关重要的应用。
- 机械性能：PTFE 具有良好的机械强度，尽管它比其他一些工程塑料更软。它可以通过玻璃或碳等填料进行增强，以提高其机械性能。
PTFE 的优点
- 惰性：由于其化学惰性，PTFE 适合与几乎任何化学物质一起使用。
- 温度范围：PTFE 能够承受极低和极高的温度，这使其能够适用于许多不同的环境。
- 低摩擦：其不粘特性导致低摩擦，从而可以减少运动部件的磨损和能耗。
- 电绝缘：PTFE 的优异绝缘性能使其在电气和电子应用中具有重要价值。
- 疏水性：其抗吸水性增强了其在潮湿环境中的耐用性。
PTFE 的局限性
- 机械强度：虽然 PTFE 具有良好的机械性能，但与其他一些工程塑料相比，它更软，在负载下更容易变形。
- 磨损和蠕变：PTFE 在机械应力下会出现磨损和蠕变，尤其是在高温下。用填料增强可以在一定程度上缓解这种情况。
- 成本：PTFE 比其他塑料更昂贵，这在对成本敏感的应用中可能需要考虑。
PTFE 是一种用途广泛且价值极高的材料，以其出色的耐化学性、耐高温性和不粘性而闻名。其独特的特性使其在从化学加工和电气绝缘到医疗设备和食品加工等众多行业中都不可或缺。在快速接头中，我们通常使用 PTFE 材料作为垫圈。然后将它们与其他材料制成的密封圈（NBR、FKM 等）配合使用。垫圈主要用于确保静态密封。即确保连接状态下的密封。并且可以防止快速接头连接过程中密封圈的位移。
5.硅橡胶
硅橡胶是一种用途广泛、应用广泛的合成弹性体，以其优异的耐高温性、柔韧性和耐用性而闻名。它对许多化学物质具有良好的抵抗力，包括水、氧化剂和一些酸和碱。然而，它不适合与大多数浓缩溶剂、油和燃料一起使用。因此，硅橡胶通常不用于快速接头产品。然而，在一些特殊的应用场景中，客户可能会要求用这种硅橡胶代替我们通常使用的密封圈材料。
生物相容性
硅橡胶无毒且具有生物相容性，这使得它可用于医疗和食品相关应用。这也是我们收到一些客户要求改用硅橡胶的原因之一。因为在食品行业，虽然 EPDM 也能接触食品，但硅橡胶对食品来说显然更安全。一些饮料制造商会要求使用硅橡胶密封件定制快速接头。
选择合适的材料
选择合适的密封圈材料需要考虑几个因素：
化学兼容性
确保密封圈材料与其接触的流体和化学品兼容。这可防止劣化并延长快速接头的使用寿命。
温度范围
考虑应用的工作温度范围。材料应在此范围内保持其特性和性能。
环境因素
评估环境条件，例如暴露于紫外线、臭氧和风化。选择能够承受这些因素而不会变质的材料。
机械性能
评估机械要求，包括柔韧性、硬度和压缩变形。材料应在不同的压力和运动下提供可靠的密封。
结论
大部分液压快速接头采用NBR作为密封圈材料，PTFE作为垫片，它们通常一起安装在快速接头内部的凹槽内。当快速接头连接时，密封圈将提供大部分密封工作。一旦连接，垫片将提供更多的密封工作。FKM经常被用作另一种选择。特别是在不锈钢或黄铜快速接头中，黄铜或不锈钢快速接头可能会通过一些不同的流体（液压油除外）。或者工作温度可能高于100˚C。因此，FKM是默认的密封材料，以适应使用环境。EPDM经常根据客户要求安装作为密封材料。