嘰嘰喳喳！低溫環境下海豹會發生什麼事？
低溫應用——從石油天然氣勘探、化學加工到航空航天等多個產業的關鍵領域——對密封件極為嚴苛。好消息是，透過選擇正確的材料組合、設計方案及測試流程，您能在低溫環境中有效預防密封失效。 「密封產業為汽車、卡車、船舶及火車提供密封件，這些密封件不僅能在阿拉斯加北部環境中杜絕滲漏，更能於零下54°C或更低溫度下，有效密封飛機燃料系統。」格林特威德公司技術經理羅納德·R·坎貝爾在近期《橡膠世界》雜誌專文中如此寫道。
本文比較了多種彈性體與塑膠的低溫特性，並詳述用於評估密封件在低溫環境下性能與可靠性的常見測試方法及標準。坎貝爾列舉了數種能在極低溫環境下提供可靠有效性能的彈性體，為最惡劣的操作環境延伸出可行的解決方案。他同時闡釋了HNBR、FKM及FFKM彈性體低溫性能提升背後的聚合物化學原理。
坎貝爾指出，儘管在使用彈性體進行低溫密封方面已取得顯著進展，但某些低溫應用仍超出現行彈性體的密封能力。 他推薦採用PAEK/PEEK聚合物，並強調：「自1980年代初PEEK聚合物問世以來，格林特威德公司便持續生產銷售相關產品，因此深諳哪些特定供應商、等級及製程能為這些應用領域實現最佳性能表現。」
他進一步建議採用金屬彈簧加壓（MSE）密封結構應對極端密封工況，該方案結合特定等級的低溫塑料（具備優良低溫彈性體特性）或金屬彈簧為密封件提供加壓作用。「透過精準設計與材料選用，MSE密封技術能涵蓋此類關鍵密封需求所面臨的極寬溫壓範圍，從低溫環境到高溫空氣或過熱蒸汽皆可適用。」他解釋道， 「例如，格林特威德公司設計製造的氫氣閥桿密封件，專為卡車（拖車）轉移閥處理純氫氣體而設計，適用壓力範圍80至700巴，工作溫度從-40°C至70°C。此閥桿密封設計解決了先前密封件洩漏過量問題。該案例研究採用改性GT Avalon 56聚四氟乙烯與Arlon 100材料。」
有效的低溫密封解決方案確實存在，但絕非易事。「這需要採取完整的團隊合作模式，與終端用戶攜手確保正確的彈性體或塑料與合適的設計相匹配。隨後零件必須經過精準製造、嚴格檢驗及適當測試，方能證明其具備無洩漏性能。針對部分氫氣密封件的新要求，在閥門與化合物獲得認證前，必須通過數千次壓力循環測試。」他補充道。
（經《橡膠世界》許可轉載，2022年8月，第206卷第5期）