通常密封垫片应满足密封功能的要求,由于被密封的介质不同,以及设备的工作条件不同,要求密封垫片具有不同的实用性和功能性。对密封垫片的要求一般是:
1)材料致密性好,不易泄漏介质;
2)具有适当的机械强度和硬度,以抵抗密封介质的压力,并防止密封垫片被压淡;
3)具有一定的可压缩性和较好的回弹性,以弥补密封表面的缺陷并维持较好的弹性补偿;
4)具有较好的抗蠕变松弛性能,以保证螺栓具有足够的残余载荷来维持密封垫片的密封比压,确保密封垫片的*密封性能;
5)高温下不软化,不分解,低温下的硬化不脆裂:
6)抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能*工作,其体积和硬度变化小,且不粘附在金属表面上;
7)具有与密封结合的柔软性;
8)耐老化性好,经久耐用;
9)加工制造方便,价格便宜,取材容易;
10)具有可回收性和无污染性。
显然,任何一种密封垫片要完全满足上述要求是不可能的,但具有优良密封性能的密封垫片能满足上述大部分要求。
因此,根据上述要求,评价密封垫片性能优劣的主要技术参数包括:拉伸弧度、断裂伸长率、压溃强度、压缩回弹性能、抗蠕变松弛性能、耐介质性能、柔韧性能、密封性能、耐热性能、密度、硬度、抗粘着能力、耐老化性能等20多种。
螺栓法兰垫片连接是一种应用非常广泛的可拆连接形式,而作为密封元件的垫片,其性能的好坏将直接影响工业生产能否正常进行。通常垫片所处的工况条件复杂,密封的流体范围广泛,对材料的密封性能、耐介质腐蚀性、耐温性能等具有较高的要求。性能良好的垫片材料可以保证可靠的螺栓法兰连接,因此作为耐腐蚀性能、耐热性能等许多无机材料和金属材料都难以媲美的高分子材料以其优异的性能在螺栓法兰连接中获得了越来越广泛的应用。
高分子密封材料种类繁多,在垫片中应用为广泛的是耐化学腐蚀性强的聚四氟乙烯(PTFE)材料加工制作而成的四氟垫片。聚四氟乙烯具有良好的耐蚀性、耐候性、低渗透性、耐高压性和抗高低温性能,其用途遍及石油、化工、机械、电子、航空航天、建筑、轻纺等工业领域,成为现代科学技术中解决许多关键密封问题不可或缺的材料,并且PTFE还具有良好的不粘、无毒、无污染性也使得其成为食品、医药行业的shou选密封材料。纯聚四氟乙烯虽然具有许多优良的性能,但是作为密封材料还存在致命的缺点:导热性差、抗蠕变性差、易冷流、回弹性差、承载能力低、不耐磨、很难加工及制品存在孔隙、线膨胀系数大、在温度高于260℃时即会发生软化等。这些缺点严重限制了聚四氟乙烯材料在密封领域的应用范围和应用场合,使得其只能用于低温低压和腐蚀介质的工作条件。