一、什么是彈性體？
彈性體是一種在拉伸或變形后可以恢復原狀的材料。這一特性使它們在許多應用中必不可少，從工業密封件到日常橡皮筋。不適合應用的密封材料會導致許多問題，從膨脹到剝落或開裂。為了避免這些問題，請分析已在相同或類似應用中使用的彈性體。化學兼容性、溫度、壓力和機械磨損等變量可能使預測最佳材料變得具有挑戰性。在大多數情況下，幾種材料都可以使用，但某些彈性體的使用壽命會比其他彈性體更長。

二、彈性體的特性是什么？

• 彈性體的特點是能夠拉伸并恢復到其原始形狀，這得益于其彈性聚合物和交聯結構。它們具有高彈性和柔韌性，這對于密封件和墊圈等應用至關重要
• 彈性：變形后恢復原來形狀的能力。
• 柔韌性：易于拉伸和彎曲，不會斷裂。
• 耐用性：耐磨損，包括耐磨性。
• 高拉伸性：可大幅拉伸而不會產生永久變形。
• 彈性：從變形中快速恢復的能力。

1. 不飽和彈性體：

• 不飽和彈性體的分子結構中含有碳碳雙鍵。這種類型的彈性體包括丁二烯橡膠和苯乙烯丁二烯橡膠等材料。
• 化學反應性：由于不飽和鍵，與其他化學物質的反應性可能更高。
• 彈性性能：提供良好的彈性，但可能需要額外的化學處理來增強性能。

2. 天然橡膠與合成橡膠：

• 天然橡膠來自橡膠樹的乳膠，以其出色的彈性和柔韌性而聞名。另一方面，合成橡膠由各種合成材料制成，可以經過設計以提供特定優勢：
• 天然橡膠：具有良好的柔韌性和彈性，但對環境因素較敏感。
• 合成橡膠：具有更好的耐熱、耐化學性和耐候性。例如丁腈橡膠和丁基橡膠。

3. 丁基橡膠和其他合成彈性體：

• 丁基橡膠是一種合成彈性體，具有出色的氣密性和耐化學性。它通常用于需要高耐熱性和耐油性的應用中。其他合成彈性體包括：
• 丁腈橡膠：因其耐油和耐燃料性而聞名。
• 彈性聚合物：這些是熱固性彈性體，經過固化可獲得穩定、耐熱的材料。

4. 飽和彈性體與熱固性彈性體：

• 飽和彈性體具有完全氫化的聚合物鏈，這使其反應性較低，并且更耐老化和耐化學品。熱固性彈性體在固化過程中交聯，從而形成無法重新熔化的剛性結構。
• 飽和彈性體：提高耐化學性和熱穩定性。
• 熱固性彈性體：抗永久變形和高機械性能，適用于惡劣環境。

5. 標準與合規性：

• 考慮必須滿足的標準。很容易認為 EPDM 就是 EPDM，但事情遠不止于此。EPDM O 形圈可能完全安全用于衛生加工，或者，根據 O 形圈的制造方式，可能含有可能滲入成品的有害成分。
• 了解哪些特定標準對于單個應用很重要。這些組件是否被視為食品級？它們是否符合食品和藥物管理局(FDA) 標準？生物制藥加工商通常要求密封件符合USP VI 級標準。
• 有時，會提供固化化合物的選擇。例如，一些硅橡膠使用過氧化物進行固化。然而，大多數公司不能讓過氧化物污染他們的產品，因此在衛生應用中，通常首選用鉑固化的硅膠。

6. 密封件類型：

• 彈性材料將執行的工作決定了所需的密封類型。靜態密封件（無運動）的需求可能與動態密封件不同。與被動密封件（如 Tri-Clamp 墊圈）相比，研磨產品對動態密封件（如閥座或移動部件上的 O 形環）的磨損會更嚴重。
• 糖漿對動態密封件來說是個棘手的問題。一般來說，糖漿非常溫和，與任何彈性體都能很好地配合。然而，糖晶體會在密封件上堆積，有時被稱為“鍍層”。在閥座上，當閥座關閉時，晶體會像砂紙一樣，很快磨損閥座。當擔心磨損時，PTFE（也稱為特氟龍）通常是最佳選擇。
• 密封件類型的另一個考慮因素是彈性體的彈性。丁腈橡膠和三元乙丙橡膠具有良好的彈性，在壓縮時“反彈”得更像天然橡膠。它們非常適合形成良好的密封，尤其是在反復壓縮后（例如蝶閥座或經常拆卸的配件墊圈）。氟橡膠可以有一定的柔韌性和彈性，但在較低溫度下會變得不那么柔韌。
• PTFE，又稱特氟龍，沒有記憶性，可以“冷流”，壓縮時會變形。通常，它在第一次使用時可以提供足夠的密封，但如果拆下三夾接頭并用相同的墊圈替換，可能會出現一些泄漏。因此，人們發明了封裝式墊圈。這些 PTFE 墊圈的核心是彈性更強的材料，如 EPDM，將 PTFE 的機械和化學韌性與橡膠的彈性相結合。

7. 化學兼容性：

• 丁腈橡膠：以其對油、燃料和碳氫化合物的出色抵抗力而聞名。它通常對脂肪族和芳香族碳氫化合物表現出色。然而，丁腈橡膠對強酸和氧化劑的效果較差。典型的濃度限制是酸高達 30%，堿高達 10%，但可能因具體配方和條件而異。
• EPDM（乙烯丙烯二烯單體）：在水、蒸汽和堿性溶液中表現良好。通常不適用于油和脂肪。EPDM 用于接觸高濃度堿性物質（高達 50%）和中等濃度酸性物質（高達 10%）的應用。
• Viton（氟橡膠）：具有出色的耐化學性，包括耐油、耐燃料和耐酸。它可耐受強酸和強堿，適合惡劣的化學環境。Viton 可耐受濃酸和濃堿，強酸的極限通常為 10% 左右，強堿的極限通常為 20% 左右。
• PTFE（聚四氟乙烯）：PTFE 以其出色的耐化學性而聞名，可以處理幾乎所有化學品，包括強酸和強堿。它在高化學品暴露環境中特別有用，并且與各種濃度高達 100% 的化學品具有廣泛的兼容性。
• 硅橡膠：在高溫環境下性能良好，但對油和燃料的抵抗力有限。硅橡膠適用于接觸水和弱酸的應用，酸和堿的濃度限制在 10% 左右。具體限制取決于配方。

8. 特定化學兼容性

• 丁納橡膠：可接受濃度最高為 2%。
• EPDM：濃度一般在 10% 以下效果良好。
• 氟橡膠：耐腐蝕性能優良，可接受高達 10% 的濃度。
• PTFE：可抵抗幾乎所有的酸，即使濃度很高。
• 硅膠：相當好，但應檢查特定酸的兼容性圖表。

9. Bases and Caustics堿和焦散線：

• 丁腈橡膠：有效腐蝕性濃度最高可達 2%。
• EPDM：可耐受較高的濃度，通常高達 50%。
• Viton：與腐蝕劑配合使用效果良好，適合濃度高達 20%。
• PTFE：即使在高濃度下也具有優異的耐腐蝕性。
• 硅膠：請參閱兼容性圖表以了解具體基礎濃度。
• 碳氫化合物和油類：
• 丁腈橡膠：具有優異的耐油、耐燃料性能。
• EPDM：耐油性較差，不建議用于暴露在油中的情況。
• Viton：優異的耐受性，非常適合高溫油。
• PTFE：出色的抗碳氫化合物性能。
• 硅膠：抵抗力有限，適用于非油應用。

10. 耐溫性

• 耐高溫性是用于高溫或溫度變化環境的彈性體的關鍵特性。即使暴露在極端溫度下，彈性體也必須保持其物理特性和性能。耐高溫性可能因配方和應用而異，因此請務必查看制造商的數據表以驗證您將使用的特定材料的信息。

11. 溫度范圍和性能

• 丁腈橡膠：通常在高達107度的溫度下有效工作。它可以承受偶爾的溫度峰值，但長時間暴露可能會降解。
• EPDM（乙烯丙烯二烯單體）：適用于高達135至149度的溫度。它在低溫下保持柔韌性，在高溫下保持性能，使其成為戶外和蒸汽應用的理想選擇。
• Viton（SFY，耐莖桿氟橡膠）：可承受高達204度的高溫。它以其熱穩定性而聞名，可以承受持續暴露在高溫下而不會出現明顯降解。
• PTFE（聚四氟乙烯）：特氟龍在高達232度的溫度下表現出優異的性能。PTFE 在極端溫度條件下仍能保持其完整性，使其適用于高溫應用。
• 硅橡膠：有效溫度范圍可達232度。它在低溫下仍保持柔韌性，在高溫環境下仍能保持性能，但長時間暴露在230度以上的溫度下可能會導致降解。

三、彈性體的種類有哪些？
1. Kalrez全氟

• Kalrez 是全氟彈性體的一個品牌，以其出色的耐化學性和高溫穩定性而聞名。它在惡劣的化學環境中仍能保持完整性，包括強酸、強堿和溶劑。
• 溫度范圍：有效溫度范圍為-20至330度。它在很寬的溫度范圍內保持穩定，適合極端條件。
• 應用：常用于化學加工、制藥制造和航空航天應用，這些應用對耐化學性和高溫穩定性至關重要。

2. PEEK（聚醚醚酮）

• 性能特點：PEEK是一種高性能熱塑性塑料，具有優異的機械性能、耐化學性和高溫穩定性。它能抵抗多種溶劑、酸和堿。
• 溫度范圍：適用于高達 250度的溫度，并能承受短時間暴露于較高溫度。
• 應用：用于要求機械強度和耐化學性的苛刻應用，例如航空航天部件、醫療植入物和高性能密封件。

3. Delrin（聚甲醛）

• 性能特點：Delrin 是一種高強度、低摩擦的熱塑性塑料，具有良好的尺寸穩定性和耐磨性、抗沖擊性。它還能抵抗各種化學品，盡管不像 PEEK 那樣廣泛。
• 溫度范圍：有效溫度為-40至 120度
• 應用：常用于精密工程、汽車零部件和消費品等對耐用性和低摩擦至關重要的領域。

4. PTFE/不銹鋼復合材料：

• 這些材料結合了 PTFE 的耐化學性與不銹鋼的機械強度，在高溫和腐蝕性化學環境中提供增強的性能。

5. 可金屬檢測彈性體：

• 這些彈性體含有金屬顆粒，可被金屬探測器檢測到，可用于食品加工和制藥行業，以防止破損的墊圈或零件造成污染。

四、彈性體如何發揮作用

• 彈性體是具有顯著彈性的材料。由于其聚合物鏈和交聯，它們在變形后可以恢復到原來的形狀。它們的彈性特性使其成為各種應用中密封件和墊圈的理想選擇。

五、熱塑性彈性體和熱固性彈性體有什么區別

• 熱塑性彈性體可以多次熔化和重塑而不會改變其性能，而熱固性彈性體則通過化學過程固化，使其變得堅硬且無法重新熔化。每種彈性體都有其優點，具體取決于應用。

六、化學相容性如何影響彈性體的選擇

• 彈性體的化學特性（如耐酸、耐油和耐腐蝕性）決定了其是否適用于特定應用。例如，PTFE 以其高耐化學性而聞名，使其成為惡劣環境的理想選擇。

七、選擇彈性體時需要考慮哪些關鍵特性

• 關鍵特性包括耐熱性、耐磨性、耐化學性和彈性。這些特性將影響彈性體在不同條件下（例如高溫或化學暴露）的性能。
• 溫度和機械磨損如何影響彈性體的性能？
• 溫度會影響彈性體的物理特性和彈性，可能導致其性能下降。機械磨損（如磨損和反復壓縮）也會影響彈性體的壽命和有效性。

八、與天然橡膠相比，使用合成橡膠有哪些優勢

• 與天然橡膠相比，合成橡膠在耐化學性、熱穩定性和機械性能方面通常具有更佳的性能。它們可以根據特定應用進行定制，從而提供更好的耐用性和可靠性。