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制氧機(jī) O 型圈的耐氧氣腐蝕性能直接影響設(shè)備的供氧純度和運(yùn)行安全性,需通過材料改性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能測(cè)試構(gòu)建全方位保障體系。材料選擇是基礎(chǔ),氟橡膠(FKM)和乙烯 - 四氟乙烯共聚物(ETFE)復(fù)合橡膠是首選,F(xiàn)KM 在氧氣環(huán)境中的耐老化性能優(yōu)異,可長(zhǎng)期耐受 0.6MPa 的氧氣壓力;ETFE 復(fù)合橡膠則通過分子鏈中的氟原子形成致密保護(hù)層,隔絕氧氣與橡膠基質(zhì)的接觸,使氧化速率降低 60% 以上。材料配方中需嚴(yán)格控制炭黑等易氧化添加劑的含量,改用二氧化硅作為補(bǔ)強(qiáng)劑,避免炭黑在高壓氧中引發(fā)氧化反應(yīng)。
硫化體系優(yōu)化對(duì)耐氧氣腐蝕至關(guān)重要,采用過氧化物硫化體系替代傳統(tǒng)的硫磺硫化,減少硫化過程中產(chǎn)生的游離硫和不飽和鍵,這些成分在氧氣環(huán)境中易發(fā)生氧化斷裂。過氧化物硫化形成的碳 - 碳交聯(lián)鍵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,使 O 型圈在 80℃、0.5MPa 氧氣環(huán)境中的老化測(cè)試(1000 小時(shí))后,硬度變化不超過 ±5 Shore A,拉伸強(qiáng)度損失率≤15%。同時(shí),在硫化后期進(jìn)行二次硫化(200℃,4 小時(shí)),徹底清除殘留的過氧化物和揮發(fā)分,避免其在氧氣中分解產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)。
性能測(cè)試環(huán)節(jié)需模擬制氧機(jī)的實(shí)際工況,進(jìn)行高壓氧氣浸泡測(cè)試(0.8MPa,60℃,500 小時(shí)),測(cè)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(chǎn)物,確保無明顯羰基峰出現(xiàn);通過差示掃描量熱儀(DSC)檢測(cè)材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,變化值需控制在 ±2℃以內(nèi)。對(duì)于醫(yī)用制氧機(jī),還需進(jìn)行氧氣純度影響測(cè)試,O 型圈在運(yùn)行過程中釋放的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)濃度需≤0.1ppm,避免污染氧氣。通過上述技術(shù)手段,制氧機(jī) O 型圈可實(shí)現(xiàn) 3000 小時(shí)以上的穩(wěn)定運(yùn)行,保障供氧系統(tǒng)的安全性和可靠性。