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在印刷、標(biāo)簽粘貼等包裝環(huán)節(jié),O型圈常接觸溶劑型油墨、UV油墨或水性油墨,油墨中的有機(jī)溶劑(如甲苯、乙酸乙酯)、顏料顆粒及酸堿性物質(zhì)可能導(dǎo)致橡膠溶脹、硬化或腐蝕,影響密封性能。
油墨侵蝕的作用機(jī)制
1. 化學(xué)溶脹:溶劑型油墨中的有機(jī)溶劑會滲透到橡膠分子鏈間,破壞交聯(lián)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致體積膨脹、強(qiáng)度下降。例如,丁腈橡膠接觸甲苯后,72小時內(nèi)體積膨脹率可達(dá)20%以上,硬度下降10-15 Shore A。
2. 氧化腐蝕:油墨中的固化劑、干燥劑可能引發(fā)橡膠氧化反應(yīng),導(dǎo)致分子鏈斷裂(如出現(xiàn)裂紋)或交聯(lián)過度(如硬化脆化)。
3. 物理磨損:油墨中的顏料顆粒(如炭黑、二氧化鈦)具有研磨性,隨流體流動沖刷密封面,造成磨粒磨損。
提升耐油墨侵蝕能力的關(guān)鍵措施
1. 材料選型
耐化學(xué)橡膠:氟橡膠(FKM)對有機(jī)溶劑耐受性最佳,可承受甲苯、二甲苯等強(qiáng)溶劑侵蝕;硅橡膠(VMQ)耐水性優(yōu)異,適合水性油墨環(huán)境,但耐油性較差。
極性匹配原則:根據(jù)油墨溶劑的極性選擇橡膠類型——極性橡膠(如NBR)耐極性溶劑(如乙醇),非極性橡膠(如EPDM)耐非極性溶劑(如石蠟油)。
2. 配方調(diào)整
添加防老劑(如胺類、酚類)抑制氧化反應(yīng),延長耐化學(xué)老化壽命;
使用高粘度基礎(chǔ)膠料和低吸油填料(如白炭黑),減少溶劑滲透路徑。
3. 結(jié)構(gòu)防護(hù)設(shè)計
隔離密封:采用雙密封結(jié)構(gòu),在O型圈外側(cè)增設(shè)擋圈或防塵圈,阻擋油墨直接接觸密封件;
流道優(yōu)化:減少密封部位的油墨滯留,避免溶劑長時間浸泡橡膠,例如在印刷機(jī)墨槽密封中采用傾斜流道設(shè)計。
耐油墨性能測試標(biāo)準(zhǔn)
溶脹試驗(yàn):將O型圈浸入指定油墨或溶劑中(溫度70℃,時間72小時),測量體積變化率和硬度變化,參照ASTM D471標(biāo)準(zhǔn);
拉伸性能保持率:侵蝕前后測試扯斷伸長率和拉伸強(qiáng)度,要求保持率≥80%;
實(shí)際工況模擬測試:在包裝機(jī)械上進(jìn)行連續(xù)油墨接觸試驗(yàn)(如運(yùn)行500小時),觀察密封件外觀及泄漏情況。