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客户在低温应用中有时会遇到这样的问题:
“硅橡胶到了低温以后明显变硬,是不是材料选错了?”
低温下材料变硬并不意味着材料一定存在质量问题。
随着温度降低,橡胶材料的柔韧性和弹性可能发生变化。真正需要判断的是:
这种变化是否已经影响最终制品需要完成的功能。
对于密封件、减震件和其他需要保持弹性的部件来说,这一点尤其重要。
客户经常只说:
“我们的产品需要耐低温。”
但-20℃、-40℃和-60℃代表的应用条件并不相同。
因此,首先应该明确:
只有知道实际温度范围,才能进一步判断材料方向。
对于橡胶制品来说,更重要的问题是:
低温变硬以后,是否影响使用?
例如对于O形圈和密封件,需要关注材料在低温下是否还能维持必要的密封接触。
对于减震、缓冲部件,则需要关注材料低温下的柔韧性变化是否影响机械响应。
因此,不同应用对“低温变硬”的允许程度并不相同。
客户有时会直接要求:
“我要60 Shore A的低温硅橡胶。”
但室温硬度相同,并不意味着不同配方在低温下的表现完全一样。
最终制品性能还受到以下因素影响:
所以选择低温材料时,不能只比较室温硬度。
有些制品不是一直处于低温,而是反复经历:
室温 → 低温 → 升温 → 再次低温
例如汽车、航空航天和户外设备中的一些橡胶部件。
这时除了最低温度,还应该考虑材料在反复温度变化后的性能稳定性。
如果普通VMQ在目标低温环境中的柔韧性不能满足实际要求,可以进一步评估PVMQ苯基硅橡胶。
PVMQ通过在硅氧烷结构中引入苯基基团,可用于对低温性能有更高要求的特种硅橡胶应用。
KIMITER MY3120甲基苯基乙烯基硅生胶可以作为低温密封件、低温弹性部件及其他特种硅橡胶配方的候选基础材料。
但最终制品的低温性能不是由生胶单独决定。
配方、硬度、硫化体系和成品结构都需要一起考虑。
如果客户遇到“低温变硬”的问题,建议提供:
① 最低工作温度
例如-40℃、-60℃或者更低。
② 低温持续时间
短时间暴露还是长期工作。
③ 最终制品类型
O形圈、垫片、膜片、减震件或者其他部件。
④ 当前材料和硬度
例如VMQ,60 Shore A。
⑤ 低温后的具体问题
是明显变硬、弹性不足、密封失效,还是出现裂纹?
⑥ 是否存在温度循环
特别是需要反复经历低温和室温的应用。
不一定。橡胶材料的性能会随温度变化,关键是变化程度是否影响实际使用要求。
可以用于很多低温应用。只有当实际低温要求超出现有材料的性能范围时,才需要进一步评估其他材料。
不能只这样理解。PVMQ的分子结构不同,其低温性能是重要特点之一。最终制品性能仍取决于完整配方。
不建议未经测试直接替换。基础聚合物改变以后,加工、硫化和最终机械性能都可能发生变化。
如果现有VMQ在目标低温下出现柔韧性、弹性恢复或密封性能不足,而这些问题已经影响最终产品,可以考虑进行PVMQ配方测试。
低温选材不是追求“最低温度数字”,而是确保材料到了真实工作温度以后,仍能完成需要的功能。