密封胶

密封胶怎样做

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  展开全部来源:365密封技术网 密封胶是一种涂敷在两结合面间,使之胶接在一起,从而将泄漏缝隙堵塞的密封材料。密封胶是一种高分子密封材料。密封胶一般分为液态密封胶与厌氧胶两类。液态密封胶的初始形态一般是具有流动性的粘稠液状物,能容易地填满接合面间的缝隙而形成(或者经过干燥后形成)具有粘性、粘弹性或可剥性的均匀而稳定的连续薄膜。而厌氧胶则在密封胶渗入两接合面并与空气隔绝时,在常温下自行聚合固化而将两接合面牢固地胶接和密封。

  密封胶具有良好的密封性能,又有良好的耐温、耐压、耐密介质等特点,使用方法简便,常用于机电产品的静止接合面间的密封,以及接合面较复杂的螺纹等的密封。

  1.按化学组份分类 可分为树脂型、橡胶型、油改性型及天然高分子型。这种分类法能根据高分子材料的特性,推测出它的耐温性、密封性和对各种介质的适应性。

  2.按应用场合分类 可分为耐热型、耐寒型、耐压型、耐油型、耐水型、耐溶剂型、耐化学药品型和绝缘型等。

  3.按其涂敷后成膜性状分类 可分为干性附着型、干性可剥型、非干性粘型、和半干性粘弹型4种。这种分类法是国内常用分类法。对制造者和使用者都很方便。

  目前我国液态密封胶已形成通用型、无溶剂硅酮型以及厌氧型、填隙型、浸渗型等密封胶体体系。

  液态密封胶本身呈液态,因此流动性好,能在金属的接合面的窄缝中充满缝隙,形成一种具有粘性、粘弹性或可剥性的均匀的稳定的连续的薄膜,从而使在设备各部件的接合面之间起密封作用。

  液态密封胶在一定紧固力下密封性能好,耐压、耐热、耐油性能好。对介质(油、水)有良好的稳定性,对金属不腐蚀,同时,它是液态状,不像固体垫圈那样在起密封作用时必须要有压缩变形,因此也就不存在内应力、松弛、蠕变和弹性疲劳等导致泄漏因素,由于它具有流动性和触变性,可以充满接合面之间凹陷和缝隙,消除了固体垫圈在使用中出现的界面泄漏现象。密封胶是一种具有良好粘接弹性的物质,在受到振动、冲击以及过度压缩时,不会像固体垫圈那样产生龟裂、脱落等破坏性泄漏现象。此外,密封胶制造工艺简单,价格便宜,贮用方便,因此这是一种理想的机械产品静密封材料。

  液态密封胶为什么能在机械结合面的缝隙中起密封作用?我们可用一些通常为大家所熟悉的例子来理解它,例如实验室用的玻璃干燥器上盖和主体之间涂一层凡士林,就能防止水、气的侵入;实验室用的滴定管旋塞涂上考克脂,既使旋钮旋转灵活,又起密封作用。

  液态密封膜的起始形态一般呈液态,但是涂敷成膜的最终形态又不一样,所以必须结合它在结合面之间的性状作具体的分析。例如,对于干性附着型的液态密封胶来说,由于它们呈固态,而且粘弹性差,在受到外力紧固后的情况与固体垫片有些相似。因此必须结合分析固体垫片来探索其密封机理,干性可剥型与干性附着型除在最终状态相似外,还表现出优良的粘弹性和受压下的回复能力。因此在密封机理上也不尽相同。而非干性粘型的液和半干性粘弹型密封胶在接合面之间的最终状态是一种粘稠的物质,其密封机理还要考虑到粘性流动问题。近年来,人们分别用粘性流动理论和能量吸收理论来研究和探讨密封胶的密封机理。但这些理论都是在理想工作状态下来分析的,与实际状况相比较还有距离,此处不作论述。

  固体垫片无论怎样压紧,也不会完全填满接合面上的凹凸不平,在界面上总会存有间隙,而液态密封胶却能将全部凹陷填平,呈现出良好的密封效果。

  液态密封胶呈液态状,具有一定的粘性,对金属接合面具有一定的粘附力,有利于密封。

  处于接合面间的液态密封胶被螺纹紧固后,形成与间隙相同的薄膜,同时与表面十分吻合。根据单分子膜理论,越薄的膜,复原能力越大,越有利于密封。

  根据帕斯卡原理,施加在静止液体边界上的压力,将以同等大小向液体所有方向传递,处于接合面间的液态密封胶受到内压作用后,除接合面产生弹性变形外,还会产生不可逆的牛顿型粘性流动。当间隙很小时仅发生弹性变形,当间隙大时才发生流动,即开始泄漏。使用液态密封胶的金属接合面,间隙一般都在0.1mm以下,而且液态密封胶又是粘度很高的液体,很难发生流动,从而保持了密封性。

  固体垫片的防泄漏作用是靠垫片的压缩而产生的弹性变形。而液态密封胶的防漏是在受压和拉伸时容积发生变形,它不存在固体垫片的压缩变形,从而也就没有压缩疲劳,弹性破坏,应力松弛等现象,而且它总是与连接 界面粘附着的,所以能防止界面泄漏。

  在研究密封胶的组成之前,我们首先研究一下具备什么条件的粘稠状液体.才能作为密封胶来用。一种实用的液态密封胶必须具备以下几个条件:

  (1)填充性:当金属表面很粗糙时,也能填充所有的凹陷,并对金属表面有很好的浸润性。

  (7)适应性:适应外界环境介质和温度条件变化,不因外界条件发生变化而失去密封性。

  液态密封胶在使用过程中,它的密封性能优劣除与本身的性质有关外,工作条件对它的影响也很大,主要有:

  液态密封胶的基体大都是高分子聚合物,这些聚合物都有不同的使用温度范围,因此使用时必须加以选择。液态密封胶的耐热性可用其胶液的热分解温度或软化温度来表示,密封胶的耐热性取决于聚合物的耐热性,聚合物的耐热性高,胶的耐热性也高。

  大多数通用型液态密封胶都含有溶剂,溶剂挥发完全与否对它的密封性能影响很大,胶液涂在接合面后,过迟或过早连接紧固都会降低其密封性能。一般而言,对干性可剥型密封胶,连接紧固前要凉干2~3min,对含有溶剂的非干性粘型、半干性粘弹型,则需要3~6min。而硅酮型和厌氧型液态密封胶都不含溶剂,无需有干燥时间,但硅酮密封胶固化时必须吸收空气中微量水份才能起密封作用,这个过程对硅酮密封胶而言称为“吸湿”过程。

  接合面被紧固时,紧固力越大,接合面间隙就越小,胶液在间隙中的流动性越差,同时胶液对金属的粘附力越大,因此胶的耐压性越高。

  接合面的形状大小、宽度、所用螺栓个数等,对密封胶的密封性能也有才很大的影响,可概括以下几点:

  (1)如果法兰接合面面积受压一定,法兰内径越小,液态密封胶的耐压力越高。

  (2)如果法兰接合面内径和单位面积承受压力一定,则法兰接合面越宽,胶的耐压力越高。

  (4)如果法兰接合面内外径同时变化,接合面单位面积承受压力保持一定,当法兰接合面外径面积变化大于内径面积变化时,则胶的耐压力越高。

  如果连接面很平,表面粗糙度越低,胶的耐压力就越高。但表面粗糙度过低,胶液易于变形和流动,承受压力后胶液易被挤出,不利于密封,但耐压性降低。因此表面粗糙度在Ra 6.3~Ra 0.63为宜。这样还可降低加工费用。

  如果接合面本身不平,连接紧固后,胶液在接合面间的厚度不一样,厚度较大处的胶液流动时所遇到的摩擦阻力小,容易变形,在介质压力作用下,易产生泄漏,胶的耐压性降低。

  液态密封胶在使用过程中,短时间内可承受较高的压力,随着保压时间的延长,耐压.力有所下降,但到2小时后耐压力又趋向稳定。

  在通常情况下,接合面间隙在0.1mm以内,通用型液态密封胶可以单独使用;当间隙超过0.1mm或工作条件较苛刻时,可将通用型液态密封胶与固体垫片并用,其密封效果更好。在两者并用的情况下,固体垫片主要起着防止接合面因间隙过大而发生的泄漏,而液态密封胶则起着充满接合面凹陷的作用。

  选用液态密封胶时,要考虑它对接触介质的稳定性,这种稳定可用重量变化率来衡量,通常重量变化率在±10%以下可认为是稳定的。

  厌氧胶全称厌氧性密封胶粘剂,是一种既可用于胶接又可用于密封的胶。其特点是厌氧性固化,即胶在空(氧)气中呈液态,当渗入金属(非金属)工件的缝隙。与空气隔绝时,常温下就自行聚合固化,使工件牢固地胶接和密封。

  1.使用方便,不用配比调混,没有操作时间的限制,余胶露在空气中不会固化,除去方便;

  这些优越的性能适用于机电产品的锁紧、密封、粘接固持和铸件微气孔渗补等多种用途。因此,厌氧胶得到日益广泛应用。

  厌氧胶由多种成分组成,改变其中某个成分,都有可能获得新的性能。因此,厌氧胶有众多的品种。为方便选胶,需要恰当地分类。沿用的分类方法有按胶的单体种类分;按胶的粘度和胶接强度分和按胶的用途分。

  随着厌氧胶品种的开发,应用范围逐渐扩大,胶的分类方法转向以主要用途来划分。就当前厌氧胶的主要用途而言,可分为下列六类:

  紧固件锁紧;管道接头密封;平面密封取代垫圈;粘接固持;浸渗补漏和维护修理。

  紧固件螺纹用厌氧胶锁紧防松是厌氧胶最早的应用领域,胶液能填满螺纹啮合处的全部缝隙,挤出空气而“绝氧固化”,在螺纹配合面形成不溶的高聚物,有极好的吸振防松作用,啮合的螺纹仍可用常规工具拆卸,并可再次涂胶组装。这种锁紧防松的措施要比常用的机械方法简单可靠,而且费用比普通的弹簧垫圈低,锁紧的螺纹还有很好的密封性。

  国外已形成等级齐全的锁紧用厌氧胶系列,能适应从眼镜架上的小螺钉到巨型冲床的双头螺栓的锁紧需要,应用范围很广。

  (1)用于调整螺钉的锁紧:有继电器、热电偶、汽车汽化器、电器开关、仪表、机床等产品的调整螺钉。

  (2)用于螺栓副的锁紧:可取代各种机械防松方法,应用范围几乎遍及各类机械产品,尤其是用在振动大的空压机、铸造机械、风动工具、汽车发动机、柴油机、带锯、冲床、电器开关以及建筑、矿山机械等。加拿大还用在铁路路轨螺钉的防松,原来是几天检查一次,用胶后每六个月检查一次。

  (3)用于双头螺栓的锁紧、密封:可取代螺纹的过盈配合,广泛用在各类内燃机、压缩机的缸头螺栓,还用在冲床、液压件、泵、机床、以及飞轮、磨枪、压辊等部件,

  (4}用于军工产品的螺纹锁紧;美国、日本、苏联、西欧各国军工产品中广泛使用厌氧胶锁紧,一些军工产品如黄蜂型直升飞机的发动机、斯贝型飞机发动机以及各种海军舰艇的发动机等都有应用。

  (5)日用品螺纹的锁紧;在国外,厌氧胶已成为生活用胶之一,广泛用于日用品如眼镜架螺钉、录音(像)带盒螺钉、滑雪鞋螺钉,各种玩具的螺钉以及家用电器等。

  利用厌氧胶固化形成的高聚物能充分填满间隙的能力以及良好的耐介质性和耐温性,厌氧胶已成为管道接头理想的密封材料。有资料介绍国外用于锁紧和密封的厌氧胶约占总销售量的60%。它们的应用范围很广泛,可用于液压管道和蒸汽管道,耐温可达204℃,不含填料的管道密封厌氧胶可用在精滤装置的液压系统;可用在氟里昂为工作介质的冷冻管道的密封,并有可能取代锡焊。用厌氧胶密封管道接头的产品包括:机床、内燃机、建筑与工程机械、仪表、电器、石油化工机械、纺织机械、废气处理设备、电镀管线等各种气、液、蒸汽和其它管接头。

  对密封应用来说,胶接强度已不是主要测试的指标,为便于拆卸和保护螺纹,扭矩强度应控制得较低,牵出扭矩应接近于零。

  为防止流淌,胶液大都有触变性,加入适量的增稠剂,可提高粘度,提高其填隙和即时密封能力,管道密封用厌氧胶的粘度一般在50Pas以上。

  为适应某些管道接头在总装时位置还需要作微量调整的需要,常要求涂胶后数小时内还可稍移动管螺纹位l置,仍能保持密封。因此,某些专用厌氧胶的完全固化时间甚至超过72h。

  对某些既需密封又需一定胶接强度的管接头的密封,则可选用填隙能力较好的、中等强度的粘固用胶或高强度的锁紧用胶。

  厌氧胶用在机械产品的法兰平面或箱体结合平面的密封,可以取代通常采用的纸、石棉、橡胶、塑料等固态垫圈。厌氧胶既能填满密封面的全部缝隙、又能使结合面达到彼此贴实。固化后的胶层是致密的高聚物,对接合面有一定胶接作用,因此,能有效地防止密封面的泄漏。

  这种胶使用非常方便,能随意涂成各种形状,被称为“牙膏管内的万能垫圈”,很受用户欢迎。

  国外已发展了多种品种,有不同的填隙和密封能力,还研制了固化后有弹性的柔性密封厌氧胶。应用范围也很广,如用在各类泵、空压机的法兰面;内燃机的齿轮箱、曲轴箱等箱体的接合面;汽车拖拉机的减速箱、差速器、进气管等的接合面以及各种管法兰等平面的密封。

  法兰和箱体接合面的密封面积大,不易造得很平,组装后会有一定缝隙,用填隙能力差的厌氧胶种往往会因空气隔绝不尽而不能完全固化,达不到密封的目的。因此要求平面密封用胶有较大的粘度(大于50Pas),有触变性,能堆垛成条,填隙能力不低于0.2mm。

  拆装时,固化的胶层最好能方便地剥落,余胶清理方便,不影响再次组装的精度。

  固化后胶层最好是柔性的,有一定延伸率和弹性,有利于振动条件下长期工作,并能承受冷热交变的恶劣工况。

  厌氧胶用于套(嵌)接结构可起到结构胶的作用,因此能取代部分压配合、键、铆、焊等机械联接。

  工件套(嵌)接组装时厌氧胶能渗入全部缝凉,固化后使工件100%接触,达到粘接固持,兼有防松、密封的作用,并可将工件组装配合从压配合改为滑配合,加工精度、光洁度都可以适当降低,还消除了压装时引起的变形,提高了组装精度,因此,有一举多得的作用。对于过盈配合量不大的轴承、衬套,改用厌氧胶粘固尤为合适。这对薄壁、高速、精密的轴承,意义更为突出,还有助于降低噪音和、振动。

  粘固用厌氧胶也有各种强度和粘度等级,以满足不同工件的要求,国外主要应用在各种轴承、衬套的粘固,取代压配合;齿轮、皮带轮、手轮、凸轮和轴的粘固取代键或压配合;小型电机转子和轴的粘固,柴油机缸套、水堵的粘固;散热器管子粘固取代钎焊;电器、仪表的各种套(嵌)件的粘固,以及用于加强原有的键、销等机械联接。国内还用在冲模、量具、刀具的粘固,轻纺机件的枯固。

  粘接固持套(嵌)接件要承受一定外力,因此,作为粘固用厌氧胶其胶接剪切强度一般应大于15MPa。对轴承、衬套等轻载常换件的粘固则可选用较低强度的胶,以便于拆装。

  套(嵌)接配合的间隙对胶接强度影响很大,一般讲,间隙小,胶接强度高。粘固用胶一般粘度较低,如50~100MPas,适应小间隙的需要。若用于间隙较大的套(嵌)接件,为避免胶液流失,也可选用粘度大到几个Pas的胶。

  厌氧胶有极好的渗透性,能渗入微小孔隙,挤去空气,自行固化形成高聚物将小孔堵塞。利用这一特性,实现了铸件、压铸件、焊缝、多孔件(如粉末冶金件)等的微气孔的渗胶密封补漏。目前,用厌氧胶真空浸渗或局部浸渗工艺消除微气孔渗漏,在国外已作为成熟工艺广泛应用。

  在国外,受压铸件有微气孔渗漏的约占20%,国内有高达40%的,其中大部分可用厌氧胶渗补修复,因此,渗补是一项经济效益很高的新技术。国外已用在各类铸件如泵、压缩机、内燃机缸头、化油器、电器件以及等的微气孔渗补。工件材料可以是钢、铁、铝、锌、镁等,还用在各类粉末冶金件和其它烧结制品的浸渗密封,以便作为受压工件或进行电镀。国内已将厌氧胶局部浸渗试用在压缩机、各种阀门、柴油机部件、石油机械等产品。

  这类胶要求有很低的粘度(7~20MPas),对各种材料铸件有优良的湿润性,能渗透并充满微气孔。

  一般的厌氧胶液能溶于有机溶剂,而浸渗用厌氧胶应能和水乳化,便于浸渗后工件上的余胶用水洗去。

  用于真空浸渍的厌氧胶,因为工件浸入胶中,所以要求胶有很高的稳定性,对金属离子不敏感,并有不断再生活化的能力。

  厌氧胶使用工艺简便,室温固化,定位时间不长,很适用于机械的现场维护和应急修理。上述各类厌氧胶都可用于维修,但为满足维修工作的特殊需要,国外已提供了维修用厌氧胶,其特点为:

  (2)快速定位、快速固化:定位时间从几十秒到数分钟,半小时能达到总强度的50%,满足了应急的需要。

  厌氧胶是一种单一组份、不含溶剂的胶液,含有单聚物和游离基,与空气接触时,氧对游离基有较大的阻聚作用,故厌氧胶能保持其液态或浆状;但当处于两金属之间时,因空气被隔离并且与金属接触,游离基引起单体聚合变为高聚物,从而自行固化成为一种坚韧的热固型塑料。因此其主要特点有:

  1.具有各种不同粘度、不同强度和抗剪力的品种,用户可根据不同要求进行选择采用。

  2.快速固化,并具有优良的耐溶剂、耐燃料油、汽油、耐低温性、密封耐压等性能。

  4.厌氧胶呈胶液状,流动性和润滑性好,涂敷容易浓缩率小,燃烧性低,贮用方便。

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