三种常见橡胶材料的O型圈各有什么特点？

2025-02-12

（一）氟橡胶 O 型圈

氟橡胶（FKM）制成的 O 型圈其耐化学性和耐高温性能极为突出，氟原子的存在使氟橡胶分子具备独特的化学稳定性。

在化工生产这种充满强酸、强碱、强氧化剂等腐蚀性介质的环境中，氟橡胶 O 型圈展现出非凡的耐受性。

例如，在硫酸、盐酸、氢氧化钠等腐蚀性环境里，它能长期稳定工作，有效防止泄漏，保障生产安全。

在高温方面，氟橡胶 O 型圈可在 200℃以上的高温环境下持续工作。在汽车发动机舱内高温的燃油系统、润滑系统等关键部位，它能承受高温考验，保证系统密封性。

而且，氟橡胶的耐油性出色，接触润滑油、燃油时不会发生膨胀、软化等现象，保持良好的密封效果。这使得它在航空航天、汽车制造、石油化工等对密封要求极高的行业广泛应用。

然而，氟橡胶 O 型圈也有不足，其耐寒性较差，低温环境下橡胶会变硬、变脆，弹性降低，可能影响密封性能。并且，氟橡胶价格相对较高，在一些对成本敏感的应用场景中使用受限。目前我们体系主要使用氟橡胶制作航空航天器的内部耐油密封。

（二）三元乙丙橡胶 O 型圈

三元乙丙橡胶（EPDM）是由乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃聚合而成。

三元乙丙橡胶 O 型圈的突出优点是优异的耐候性。无论是长期暴露在紫外线辐射下，还是处于高温、潮湿、寒冷等不同气候条件，它都能保持良好的物理性能和密封性能。

在户外建筑、汽车零部件的外部密封等领域广泛应用，如建筑门窗密封中，它能抵御阳光照射、风雨侵蚀，长期保持门窗密封效果，提高建筑节能性。三元乙丙橡胶 O 型圈还具备良好的耐水性和一定范围内的耐化学腐蚀性，在水管接头密封、游泳池设备密封等水接触或轻度化学腐蚀环境中能稳定工作。

此外，其价格相对亲民，性价比高。不过，三元乙丙橡胶 O 型圈耐油性欠佳，接触润滑油、燃油等油性介质时容易发生膨胀、变形，影响密封效果。其耐高温性能也不如氟橡胶，一般适用于温度低于 150℃的环境。我们在核能核电方面的应用更多些。

（三）硅橡胶 O 型圈

硅橡胶是以硅氧键为主链的弹性体，硅橡胶 O 型圈有着独特优势。其耐热性和耐寒性极佳，能在 -60℃至 250℃的宽温范围内保持良好的弹性和密封性能。在低温环境下，硅橡胶不会像氟橡胶那样变硬变脆，因此在航空航天领域的低温实验设备或高温发动机的密封等需要在极端温度条件下工作的设备中成为首选。

硅橡胶还具有良好的电绝缘性和生理惰性。在电子电器领域，可用于密封电子元件，防止灰尘、水分等进入，同时保证电器绝缘性能。在医疗设备领域，因对人体组织无刺激性和无毒性，常用于植入式医疗器械或与人体接触的医疗设备的密封，保障患者安全。

但硅橡胶 O 型圈机械强度相对较低，承受较大压力或摩擦力时可能出现磨损、撕裂等问题，且耐油性不如氟橡胶，接触油性介质时需谨慎使用。目前我们使用过的耐温最高的硅橡胶可以达到420℃短时，主要应用于高温环境。

O 型密封圈的选型设计与安装相关问题

（一）选型设计准则

O 型密封圈可视为易损件，设计时要充分考虑其安装位置利于拆装，通常安装在轴或孔的端部附近，入口处常需进行倒角处理，如 20°×2 或 30°×2。

O 型密封圈的规格要与对应的沟槽深度和宽度相匹配，尤其是作为动密封时，要保证与缸体孔壁之间的摩擦力最小，且不影响密封的耐压、防渗漏等性能。

否则，可能出现摩擦阻力过大、寿命下降、密封圈易挤出沟槽、撕裂或过于松动、渗漏等问题。为增强密封效果，同一位置可采用多个密封圈。安装密封圈的轴和孔之间间隙要合理，必要时可在沟槽中添加挡圈以保证安装可靠性。

（二）安装沟槽的深度和宽度设计

根据国家标准进行沟槽的深度和宽度设计。当以 O 型密封圈的外径为公称直径做选型参数时，沟槽标准为 GB1235 - 1976；当以 O 型密封圈的内径为公称直径做选型参数时，沟槽标准为 GB/T3452.1 - 2005。

径向密封（缸体孔直径一定时，在活塞或传动轴上安装密封圈的方式）按 GB1235 - 1976 选择沟槽尺寸；轴向密封（在轴端或孔端面及两平面结合面之间安装密封圈的方式）按 GB/T3452.1 - 2005 选择沟槽尺寸。

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