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制氧機 O 型圈的耐氧氣腐蝕性能直接影響設備的供氧純度和運行安全性,需通過材料改性、結構優化和性能測試構建全方位保障體系。材料選擇是基礎,氟橡膠(FKM)和乙烯 - 四氟乙烯共聚物(ETFE)復合橡膠是首選,FKM 在氧氣環境中的耐老化性能優異,可長期耐受 0.6MPa 的氧氣壓力;ETFE 復合橡膠則通過分子鏈中的氟原子形成致密保護層,隔絕氧氣與橡膠基質的接觸,使氧化速率降低 60% 以上。材料配方中需嚴格控制炭黑等易氧化添加劑的含量,改用二氧化硅作為補強劑,避免炭黑在高壓氧中引發氧化反應。
硫化體系優化對耐氧氣腐蝕至關重要,采用過氧化物硫化體系替代傳統的硫磺硫化,減少硫化過程中產生的游離硫和不飽和鍵,這些成分在氧氣環境中易發生氧化斷裂。過氧化物硫化形成的碳 - 碳交聯鍵結構穩定,使 O 型圈在 80℃、0.5MPa 氧氣環境中的老化測試(1000 小時)后,硬度變化不超過 ±5 Shore A,拉伸強度損失率≤15%。同時,在硫化后期進行二次硫化(200℃,4 小時),徹底清除殘留的過氧化物和揮發分,避免其在氧氣中分解產生腐蝕性物質。
性能測試環節需模擬制氧機的實際工況,進行高壓氧氣浸泡測試(0.8MPa,60℃,500 小時),測試后通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析 O 型圈表面的氧化產物,確保無明顯羰基峰出現;通過差示掃描量熱儀(DSC)檢測材料的玻璃化轉變溫度,變化值需控制在 ±2℃以內。對于醫用制氧機,還需進行氧氣純度影響測試,O 型圈在運行過程中釋放的揮發性有機物(VOCs)濃度需≤0.1ppm,避免污染氧氣。通過上述技術手段,制氧機 O 型圈可實現 3000 小時以上的穩定運行,保障供氧系統的安全性和可靠性。