一、壓縮永久變形的概念

 

壓縮永久變形（Compression Set，簡稱CS）是指橡膠材料在受到外力（如壓力、溫度）作用后，保持其形變的能力。具體來說，是在標(biāo)準(zhǔn)硫化條件下對(duì)橡膠樣品施加壓縮力，經(jīng)過一段時(shí)間后解除外力，測(cè)量橡膠樣品的永久形變量。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，橡膠材料的壓縮永久變形需要嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)，以確保其密封性、回彈性和耐久性。特別是在汽車密封件、墊圈、O形圈等高要求產(chǎn)品中，壓縮永久變形超標(biāo)會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。黑色橡膠墊圈

 

 

壓縮永久變形的大小是衡量橡膠回彈能力及其長期使用穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一，直接影響密封圈的密封效果和減震材料的性能。橡膠密封圈廠

 

二、影響橡膠壓縮永久變形的因素

 

（一）配方成分與填料

 

橡膠的壓縮永久變形與其配方設(shè)計(jì)密切相關(guān)，配方中的每個(gè)成分，包括橡膠基料、硫化劑、填料等，都會(huì)對(duì)最終的變形性能產(chǎn)生顯著影響。橡膠防水墊圈

 

橡膠基料

 

不同種類的橡膠基料具有不同的分子結(jié)構(gòu)和交聯(lián)特性，這些特性直接影響壓縮永久變形：

 

天然橡膠（NR）：天然橡膠分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，回彈性高，壓縮永久變形小，通?？煽刂圃?0%以內(nèi)。東莞儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)橡膠硅膠配件定制生產(chǎn)廠家

 

丁苯橡膠（SBR）：丁苯橡膠的回彈性略遜于天然橡膠，壓縮永久變形較大，一般在30%-35%之間。

 

氟橡膠（FKM）：氟橡膠耐高溫和耐化學(xué)性能優(yōu)異，但交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)較剛性，回彈性差，壓縮永久變形較大，通常在25%-40%之間。廣東廚房衛(wèi)浴電器橡膠硅膠配件定制生產(chǎn)廠家

 

填料類型與含量

 

填料主要用于增強(qiáng)橡膠的機(jī)械性能、硬度和耐磨性，但其顆粒大小、類型和分散性會(huì)直接影響橡膠的彈性和變形：

 

炭黑：炭黑是主要的補(bǔ)強(qiáng)填料，能提高橡膠的硬度和強(qiáng)度，但過量會(huì)限制彈性，增加壓縮永久變形。建議添加量不超過30份（phr）。

 

白炭黑：白炭黑具有一定的補(bǔ)強(qiáng)效果，但其微細(xì)顆?？赡軐?dǎo)致更高的壓縮永久變形，添加量通常不超過20份（phr）。天然橡膠產(chǎn)品

 

硅膠與滑石粉：這些填料主要用于改善橡膠的耐高溫和抗老化性能，但過多會(huì)使橡膠回彈性差，導(dǎo)致壓縮永久變形超標(biāo)。衛(wèi)浴橡膠墊圈圖片

 

（二）硫化體系與硫化條件

 

硫化過程對(duì)橡膠的壓縮永久變形至關(guān)重要，硫化劑的種類和用量、硫化溫度和時(shí)間等因素都會(huì)影響交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成，進(jìn)而影響橡膠的形變特性。

 

硫化劑類型與用量

 

硫化劑通過促進(jìn)橡膠分子鏈之間的交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：

 

硫磺硫化：適用于天然橡膠、丁苯橡膠等，硫磺用量需適中，過少會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)不足，過多則會(huì)使橡膠脆化，影響壓縮永久變形。橡膠密封圈價(jià)格

 

過氧化物硫化：適用于氟橡膠等特殊橡膠，可提高交聯(lián)密度，減少永久變形，但過量會(huì)導(dǎo)致橡膠脆裂。密封圈是橡膠硅膠材料嗎有毒嗎

 

硫化溫度與時(shí)間

 

硫化溫度和時(shí)間對(duì)交聯(lián)密度至關(guān)重要，溫度過低會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)不完全，溫度過高則可能引發(fā)過硫化，影響橡膠的彈性和耐熱性：

 

天然橡膠：通常在160°C-170°C下硫化，時(shí)間約10-20分鐘。廣東汽車橡膠硅膠配件定制生產(chǎn)廠家

 

氟橡膠：硫化溫度需在180°C-200°C之間，硫化時(shí)間較長。橡膠硅膠材料密封研究

 

（三）加工工藝

 

橡膠的加工工藝，如混煉和成型過程，也會(huì)顯著影響壓縮永久變形：

 

混煉工藝

 

混煉不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致填料分散不均勻，影響交聯(lián)結(jié)構(gòu)?；鞜挏囟冗^高或時(shí)間過長會(huì)引發(fā)部分交聯(lián)反應(yīng)提前發(fā)生，影響硫化均勻性，增加永久變形。新能源pack橡膠密封圈

 

成型過程

 

成型時(shí)的壓力和溫度對(duì)橡膠性能影響顯著。壓力不均或過大可能導(dǎo)致橡膠形變無法恢復(fù)，增加壓縮永久變形。因此，成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制壓力和溫度，避免過度加熱或壓縮。

 

（四）環(huán)境因素

 

橡膠的性能受溫度和濕度影響較大：

 

高溫環(huán)境

 

高溫下橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)易熱解，導(dǎo)致壓縮永久變形增加。例如，氟橡膠在200°C下壓縮永久變形可超過40%，嚴(yán)重影響使用性能。

 

濕度影響

 

濕度對(duì)壓縮永久變形影響較小，但某些橡膠（如丁腈橡膠）在濕熱環(huán)境中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致交聯(lián)點(diǎn)損壞，增加壓縮永久變形。

 

三、總結(jié)與優(yōu)化建議

 

壓縮永久變形是橡膠材料性能的重要指標(biāo)，其影響因素包括配方成分、硫化條件、填料類型、加工工藝以及外界環(huán)境等。為了降低壓縮永久變形，優(yōu)化配方是關(guān)鍵。通過合理選擇基料、控制填料種類和用量、調(diào)整硫化條件以及提高交聯(lián)度，可以有效提升橡膠材料的回彈性，減少永久形變。彈簧儲(chǔ)能型橡膠密封圈

 

 

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