一、压缩永久变形的概念

 

压缩永久变形（Compression Set，简称CS）是指橡胶材料在受到外力（如压力、温度）作用后，保持其形变的能力。具体来说，是在标准硫化条件下对橡胶样品施加压缩力，经过一段时间后解除外力，测量橡胶样品的永久形变量。对于大多数应用，橡胶材料的压缩永久变形需要严格控制在一定范围内，以确保其密封性、回弹性和耐久性。特别是在汽车密封件、垫圈、O形圈等高要求产品中，压缩永久变形超标会严重影响产品的质量和使用寿命。黑色橡胶垫圈

 

 

压缩永久变形的大小是衡量橡胶回弹能力及其长期使用稳定性的重要指标之一，直接影响密封圈的密封效果和减震材料的性能。橡胶密封圈厂

 

二、影响橡胶压缩永久变形的因素

 

（一）配方成分与填料

 

橡胶的压缩永久变形与其配方设计密切相关，配方中的每个成分，包括橡胶基料、硫化剂、填料等，都会对最终的变形性能产生显著影响。橡胶防水垫圈

 

橡胶基料

 

不同种类的橡胶基料具有不同的分子结构和交联特性，这些特性直接影响压缩永久变形：

 

天然橡胶（NR）：天然橡胶分子结构规整，回弹性高，压缩永久变形小，通常可控制在20%以内。东莞储能产业橡胶硅胶配件定制生产厂家

 

丁苯橡胶（SBR）：丁苯橡胶的回弹性略逊于天然橡胶，压缩永久变形较大，一般在30%-35%之间。

 

氟橡胶（FKM）：氟橡胶耐高温和耐化学性能优异，但交联网络较刚性，回弹性差，压缩永久变形较大，通常在25%-40%之间。广东厨房卫浴电器橡胶硅胶配件定制生产厂家

 

填料类型与含量

 

填料主要用于增强橡胶的机械性能、硬度和耐磨性，但其颗粒大小、类型和分散性会直接影响橡胶的弹性和变形：

 

炭黑：炭黑是主要的补强填料，能提高橡胶的硬度和强度，但过量会限制弹性，增加压缩永久变形。建议添加量不超过30份（phr）。

 

白炭黑：白炭黑具有一定的补强效果，但其微细颗粒可能导致更高的压缩永久变形，添加量通常不超过20份（phr）。天然橡胶产品

 

硅胶与滑石粉：这些填料主要用于改善橡胶的耐高温和抗老化性能，但过多会使橡胶回弹性差，导致压缩永久变形超标。卫浴橡胶垫圈图片

 

（二）硫化体系与硫化条件

 

硫化过程对橡胶的压缩永久变形至关重要，硫化剂的种类和用量、硫化温度和时间等因素都会影响交联网络的形成，进而影响橡胶的形变特性。

 

硫化剂类型与用量

 

硫化剂通过促进橡胶分子链之间的交联反应，形成三维网状结构：

 

硫磺硫化：适用于天然橡胶、丁苯橡胶等，硫磺用量需适中，过少会导致交联不足，过多则会使橡胶脆化，影响压缩永久变形。橡胶密封圈价格

 

过氧化物硫化：适用于氟橡胶等特殊橡胶，可提高交联密度，减少永久变形，但过量会导致橡胶脆裂。密封圈是橡胶硅胶材料吗有毒吗

 

硫化温度与时间

 

硫化温度和时间对交联密度至关重要，温度过低会导致交联不完全，温度过高则可能引发过硫化，影响橡胶的弹性和耐热性：

 

天然橡胶：通常在160°C-170°C下硫化，时间约10-20分钟。广东汽车橡胶硅胶配件定制生产厂家

 

氟橡胶：硫化温度需在180°C-200°C之间，硫化时间较长。橡胶硅胶材料密封研究

 

（三）加工工艺

 

橡胶的加工工艺，如混炼和成型过程，也会显著影响压缩永久变形：

 

混炼工艺

 

混炼不当会导致填料分散不均匀，影响交联结构。混炼温度过高或时间过长会引发部分交联反应提前发生，影响硫化均匀性，增加永久变形。新能源pack橡胶密封圈

 

成型过程

 

成型时的压力和温度对橡胶性能影响显著。压力不均或过大可能导致橡胶形变无法恢复，增加压缩永久变形。因此，成型时应严格控制压力和温度，避免过度加热或压缩。

 

（四）环境因素

 

橡胶的性能受温度和湿度影响较大：

 

高温环境

 

高温下橡胶交联网络易热解，导致压缩永久变形增加。例如，氟橡胶在200°C下压缩永久变形可超过40%，严重影响使用性能。

 

湿度影响

 

湿度对压缩永久变形影响较小，但某些橡胶（如丁腈橡胶）在湿热环境中会发生水解反应，导致交联点损坏，增加压缩永久变形。

 

三、总结与优化建议

 

压缩永久变形是橡胶材料性能的重要指标，其影响因素包括配方成分、硫化条件、填料类型、加工工艺以及外界环境等。为了降低压缩永久变形，优化配方是关键。通过合理选择基料、控制填料种类和用量、调整硫化条件以及提高交联度，可以有效提升橡胶材料的回弹性，减少永久形变。弹簧储能型橡胶密封圈

 

 

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