厌氧胶技术

厌氧型胶粘剂技术2提要厌氧胶历史固化机理和特性厌氧胶分类其他3厌氧胶的历史VernonKrieble教授RobertKrieble博士4厌氧胶技术施胶装配5基本化学配方单体(二甲基丙烯酸酯)引发剂固化加速剂稳定剂(过氧化物)效能改性剂形态改性剂6IMe++R*O2RO2(稳定的)可逆反应固化机理I:厌氧引发剂Me++:金属离子R*:自由基M:单体RO2:稳定的液体RM*RMM*聚合物固化机理7无氧气活性底材-过渡金属黄铜青铜铁钢，等固化条件8对金属材料的反应程度不同非活性金属可采用促进剂，加热固化金属活性非活性不锈钢钢铁铜黄铜青铜铝镀锌表面镀铬表面厌氧胶技术9固化加速方法：金属促进剂增压加热厌氧胶技术10厌氧属性会使部分热塑性塑料软化，当承受压力时就会引起应力开裂塑料热固性酚醛树脂环氧树脂聚酯ABS树脂PVC丙烯酸聚碳酸脂热塑性尼龙厌氧胶技术11包装瓶LDPE透气性好环保型厌氧胶技术12基材填充间隙温度促进剂表面清洁度影响厌氧胶固化的因素13固化速度与基材的关系14固化速度与填充间隙的关系15固化速度与温度的关系16固化速度与促进剂的关系17单组份/不含溶剂室温储藏/保存期长室温固化粘结多种材料物理性能耐热性能耐化学性能黏度范围大、、、、、、厌氧胶优点18固化深度有限制(0.50mm)非常硬低剥离/冲击强度可能产生应力裂纹或溶化塑料局限19厌氧胶的应用螺纹锁固螺纹密封平面密封圆柱固持20螺纹锁固21每台设备都由许多零件靠螺栓连接在一起的。50％的生产工时都是用于装配零件。降低装配成本的最简单的方法就是确保安装好的紧固件保持紧固状态。为什么需要可靠的螺纹紧固件呢？22设计上是可拆的螺纹是一个斜面下坡比上坡省力30％为什么螺纹紧固件会松动呢？23开始时紧固件就未正确地上紧。紧固件夹紧的两个表面间存在相对移动。为什么螺纹紧固件会松动呢？24导致螺纹紧固件松脱因素运动因素旋转振动横向振动测向振动横向冲击测向冲击非运动因素塑性变形微振磨损热膨胀垫片放松(蠕变)25紧固防松的方法方法分类螺钉防松方法机械防松方法化学防松方法26变形螺纹尼龙衬环铸头垫片锁齿垫片机械防松方法27机械方法缺陷离散扭矩张力比扭矩张力28机械方法缺陷机械锁固类型每千对螺栓螺母相对成本增长比例塑料环锁固螺母变形螺母带塑料块螺母带齿螺帽头变形螺纹液体锁固剂125~163%187~300%130~200%250~412%350~425%100%锁固成本对比高成本低收效29我们对紧固件的要求装配简单无意外松弛无咬死现象易拆卸可重复使用降低成本30化学螺纹锁固剂的卓越之处单组份100％填充间隙不收缩不同的粘接力补偿因螺旋角而产生的松动倾向31扭矩增大32扭矩张力控制润滑度得到稳定张力331.抗振动－避免故障发生2.装配及拆卸都非常简便3.密封可防止螺纹腐蚀4.库存成本低——一种包装规格适合所有场合厌氧螺纹锁固剂的优点34产品应用支架铜线电气列车系统中的应用问题:螺栓每周都需要检查并重新上紧。35螺纹密封剂36泄漏损失计算37为什么会发生泄漏？没有100%的金属对接螺纹的毁损上紧扭矩疲软热循环使用了无效的密封剂振动、冲击存在过多的内部压力使用了不合适的管件材料38管螺纹密封方式分类螺纹密封固体液体特氟隆胶带“O”形圈非固化油膏溶剂基油膏厌氧胶39特氟隆胶带优点随处都可以买到润滑性好即时密封性能好40特氟隆胶带缺点需要烦琐的手工缠绕缠绕层很难达到一致上紧螺纹时产生的碎屑会污染管内系统位置调整会留下空隙喷涂后外观非常难看不适用于不锈钢管件耐热性能差41“O”形圈优点密封性能优良广泛应用于高压的液压管路系统缺点易被螺纹划伤造成泄漏密封部位需机加工或特殊模具成型价格较贵42非固化油膏优点价格便宜100%填充间隙缺点不固化会被管内压力剂出，造成泄漏耐溶剂性能差43非固化油膏优点价格便宜100%填充间隙缺点不固化会被管内压力剂出，造成泄漏耐溶剂性能差44厌氧型螺纹密封剂的优点1.可随时完全密封螺纹紧固件2.可在任何位置锁固并密封3.不会阻塞管道系统4.具备即时密封性能5.强度可控性6.保持整合区域洁净7.可用简单的工具进行分解8.良好的抗化学制剂性9.具有防腐性能45产品应用46石油平台钻孔机操作产品应用47平面密封48法兰密封的定义将一种衬垫材料置于两个法兰表面之间,依靠螺栓一类的机械紧固件压紧，防止法兰渗漏的方法.垫片---位于法兰之间的密封材料法兰---两个配合件的结合表面乐泰法兰密封技术49为什么必须要使用垫片？理论上的结合面:100％金属与金属接触不需要任何垫片＝没有老化＝没有螺栓松动没有渗漏50实际上的结合面：经济的机械加工方法无法保证法兰表面完美无缺表面接触面积减少垫片为什么必须要使用垫片？51微观研究表明即使两个法兰表面都是最好的机械加工表面，两者之间的接触面积也只有25％－35％。为什么必须要使用垫片？52也就是说，其余65％－75％的表面面积没有任何接触。法兰系统内部的压力流体可能渗漏，同时，外部的污染物质也可能侵入法兰系统内部。如果在这种情况下不使用垫片，法兰系统内部的流体就有强烈的渗漏倾向，因为无法实现100％的密封。为什么必须要使用垫片？53垫片固体垫片液体垫片预切式垫片现场固化垫片(CIPG)溶剂型垫片现场成型垫片(FIPG)加热紫外线硅胶厌氧胶垫片的种类54普通预切式垫片的缺点55表面压力分布不均匀普通预切式垫片的缺点56法兰表面－法兰表面之间压力的测定红色区域＝压力足够白色区域和浅色区域＝压力不足或没有压力普通预切式垫片的缺点57这种条件的结果，使预切式垫片在某些位置根本不能被压入沟底。渗漏的可能性普通预切式垫片的缺点58现场成形式垫片（FIP）FIP垫片是一种化学液态垫片，在法兰装配前被涂在法兰的一个表面上，在法兰被装配之后固化。能够充满和补偿法兰表面的间隙，凹点，划痕和不规则，形成一个可靠耐久的100％的密封。59FIP垫片是－－－厌氧胶或者是－－－RTV硅酮胶现场成形式垫片（FIP）60预切垫圈与F.I.P.G（厌氧）间的比较预切垫圈F.I.P.G传统方法存在的问题61现场成形式垫片（厌氧FIP）厌氧性垫片的附加优越性：宽松的表面精度要求可使用更经济的表面机械结构方法装配之前不会固化不必尽快装配，因为厌氧材料的固化只能在法兰合拢以后才会发生62CureFactorReactswithmoistureintheairGeneratesby-productLOCTITE固化机理和空气中的湿气反应同时产生副产品H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2反应速度OH2OH2OH2OH2OH2OH2O硅橡胶的固化机理63单组份硅胶的组成链状低聚物硅氧烷交联剂促进剂封端剂补强剂溶剂两步反应~OSiR2OH+CH3SiX3----OSiR2OSiX2CH3+HX~OSiR2OSiX2CH3+4H2O---OSiR2OSiCH3+4HX硅橡胶的固化机理64硅胶单组份双组份室温固化紫外线固化加热固化室温固化加热固化脱醋酸脱肟脱丙酮脱醇其它脱醇其它硅胶的种类65固化后性能对比硅胶的种类类型优点缺点脱醋酸型透明，粘结性好恶臭，腐蚀性强脱氨型无腐蚀性有氨味脱肟型无臭味，物理性能好使铜，黄铜变色脱醇型无腐蚀性物理性能差66现场成形式垫片（硅酮胶FIP）硅酮胶FIP的优点：密封大间隙（高CTV，达到6mm）高度柔性（延伸率高达600％以上）CTV＝CureThroughVolume67硅酮胶的其他优点对多种材料有优良的附着力适应各种工作温度（－70℃～＋315℃）耐受多数化学介质现场成形式垫片（硅酮胶FIP）68硅酮胶垫片的缺点不可用于长时间接触汽油硅橡胶接触石油基燃料时将会膨胀不可用作汽缸垫片活塞经过汽缸垫片需要使用硬表面垫片涂胶以后必须立即装配涂胶之后固化即随之开始，涂胶须后立即装配低强度硅橡胶无助于法兰的整体强度现场成形式垫片（硅酮胶FIP）69CIP垫片是一种化学垫片。.它们被全自动涂胶机涂在法兰的一个表面上，固化后形成一个可靠的可重复使用的硅橡胶压缩垫片。现场固化式垫片(CIP)70这些材料固化后，形成一种弹性体垫片，粘接在施胶表面上。当法兰装配时，它们依靠压力实现密封。可以将它们看作预切式垫片和现场成形垫片的结合产品。CIP垫片是硅橡胶垫片现场固化式垫片(CIP)71压缩粘接粘接CIP垫片装配前CIP垫片粘接在一个法兰面上(通常为难于密封的表面)对此表面实现100%密封，类似于FIP垫片装配后CIP垫片依靠压缩实现第二个法兰的密封，类似于预切式垫片现场固化式垫片(CIP)72CIP硅胶固化方法加热电磁微波UV照射(潮气)(双组分)被密封零件固化UV灯加热微波潮气(RTV)现场固化式垫片(CIP)73产品应用74产品应用75产品应用76圆柱固持77液态或膏状固持胶用于非螺纹圆柱体金属的固持。用于压配合、单键和花键配合时，固持胶可填充结合面之间的间隙，使得结合面受力均匀。并能防止外界污染结合面起到防护作用。同时也可提高轴承、承套的装配强度。78固持方法固持方法机械固持方法化学固持方法79键与键槽配合花键配合机械固持80机械固持干涉配合胀圈配合81螺纹焊接其它其它机械固持机械固持82仅20~30%金属接触结合面之间间隙造成泄漏易被环境污染表面粗糙度使部件发生微小运动和腐蚀机械固持的缺陷83需要大尺寸干涉量补偿强度的变量和提高接点的可靠性；对于薄壁或者轻质合金部件,应力过度尤其成问题；机械固持的缺陷84加工要求精度高、复杂，成本高不同材质间配合比较困难机械固持的缺陷85需要压力设备或收缩工艺，消耗大量能源,装配易出偏差焊接部位有很多微孔需热处理易磨损机械固持的缺陷86厌氧胶固持法在封闭的紧密配的金属之间固化对金属表面有很好的附着力固化后形成坚硬的高剪切强度的热固性塑料微小的“键与键槽”作用产生很高的剪切强度化学固持87间隙100%填充杜绝环境污染应力均匀分布，不易产生裂纹设计简单，加工成本低补倘不同材质之间的配合差异无腐蚀强度高制造公差较宽优点：化学固持88简化接点设计密封接点,降低腐蚀配合尺寸或表面精度要求降低用于滑动配合化学固持89用于轻负荷的非关键接点；适合于小接点配合；在粘合剂未固化到操作强度之前不可移动被粘部件用于滑动配合化学固持90在现有设计上使用粘合剂能显著提高配合强度降低过盈量小干涉量意味着低的径向应力－更好的疲劳寿命；制造公差宽松、成本降低用于干涉配合化学固持9102040608010012014016000.010.020.030.040.050.06过盈量,(mm)破坏力,(kN)化学固持未涂胶压配合中涂胶与未涂胶强度比较芯轴直径:35mm.外圈:35mm(内径)70mm(外径)结合宽度:25mm固持比较92轴面涂胶、外套加热后收缩在粘合剂上与无胶粘设计相比，极大地提高了配合强度装配工艺相对比较复杂装配时需要仔细校准用于热缩配合化学固持93010203040506000.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2过盈量,(mm)破坏力(kN)未涂胶化学固持加热装配中涂胶与未涂胶强度比较芯轴直径:120mm外圈:120mm(内径)145mm(外径)结合宽度:25mm固持比较94产品应用9596