Gioăng cao su chịu dầu chịu axit chịu nhiệt tư vấn

Trong nhiều ngành công nghiệp, từ ô tô, cơ khí đến thiết bị dầu khí, cao su chịu dầu là vật liệu then chốt đảm bảo tính kít, kháng hóa chất và bền bỉ trong môi trường làm việc khác nghiệt.

Trong nhiều ngành công nghiệp, từ ô tô, cơ khí đến thiết bị dầu khí, cao su chịu dầu là vật liệu then chốt đảm bảo tính kít, kháng hóa chất và bền bỉ trong môi trường làm việc khác nghiệt. Bài viết này giúp bạn hiểu rõ về đặc tính, ñặc điểm kỹ thuật của các loại gioăng cao su chịu dầu, và cung cấp thông tin hữu ích cho các nhà sản xuất OEM có nhu cầu gia công theo yêu cầu.

Cao su chịu dầu là gì?

Cao su chịu dầu là nhóm vật liệu cao su tổng hợp có khả năng chống lại sự tác động của dầu khoáng, dầu nhớt, xăng, dung môi hào mòn và một số axit nhé. Trong đó, đặc biệt phổ biến là cao su NBR (nitrile) vì giá thành hợp lý, kháng dầu tốt. Ngoài ra, các loại cao su khác như FKM (Viton), EPDM, Silicone, HNBR cũng được dùng tùy thuộc vào môi trường hoạt động.

Vật liệu gioăng cao su chịu dầu

Các vật liệu cao su chịu dầu phổ biến cho gioăng O-ring bao gồm NBR (cao su nitrile), EPDM, Silicone (VMQ), FKM/Viton và HNBR. Những vật liệu này được phát triển để đáp ứng các yêu cầu khắt khe về nhiệt độ hoạt động, khả năng chịu dầu, xăng, axit, cũng như các chỉ tiêu cơ lý như độ cứng (Shore A), độ giãn dài, độ bền kéo và độ biến dạng vĩnh cửu. Đặc biệt, trong các ứng dụng kỹ thuật cho nhà sản xuất OEM, việc chọn đúng vật liệu giúp gioăng đảm bảo kín khít lâu dài và chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt.

Các loại gioăng cao su chịu dầu và tính chất kỹ thuật

[caption id="attachment_3005" align="aligncenter" width="900"] Các loại gioăng cao su chịu dầu và tính chất kỹ thuật[/caption]

NBR (Nitrile Rubber) 

Nitrile là loại cao su chịu dầu NBR phổ biến nhất do khả năng chịu dầu khoáng và xăng dầu rất tốt. NBR làm việc tốt trong khoảng nhiệt từ khoảng –30°C đến +100°Cv, phù hợp với các ứng dụng thủy lực, khí nén, và động cơ. NBR có độ cứng thường từ 30–90 Shore A, độ giãn dài ~350–650% và độ bền kéo cao (tới 20–25 MPa). Đặc biệt, NBR chịu dầu khoáng tuyệt vời và ổn định với dầu động cơ, nhớt thủy lực; tuy nhiên, NBR không bền với ozon, UV và có tính kháng axit thấpv. Nhờ khả năng chịu dầu tốt, NBR thường được dùng làm gioăng cao su chịu dầu, phớt cao su chịu dầu trong các hệ thống thủy lực – gioăng cao su chịu xăng dầu hoặc các ống cao su mềm chịu xăng dầu trong động cơ.

EPDM (Ethylene Propylene Rubber) 

EPDM có ưu điểm nổi bật về chịu hóa chất, kháng axit và kháng thời tiết (ozon, tia UV) rất tốt. EPDM làm việc được trong khoảng nhiệt rất rộng (khoảng –50°C đến +120/+150°C tùy hệ lưu hóa)v. Tuy nhiên, EPDM không chịu được dầu khoáng và xăng dầu – nó thường chỉ bền với chất lỏng có tính kiềm hoặc axit loãng, dung môi phân cực như nước, hơi nóng và hơi khử trùng. Vì vậy, EPDM thường dùng cho gioăng dầu chịu kháng axit, kháng nhiệt độ cao (ví dụ gioăng làm kín hệ nước, hệ phanh, hệ hơi nóng). Tóm lại, EPDM là gioăng cao su chịu axit tốt và bền với môi trường nước/kiềm, nhưng không thích hợp làm gioăng trong môi trường dầu động cơ.

FKM/Viton (Fluoroelastomer) 

FKM (thường gọi là Viton hoặc FPM) là cao su chịu dầu chịu nhiệt hàng đầu, ứng dụng rộng rãi trong các ngành đòi hỏi hiệu suất cao. FKM có dải nhiệt độ làm việc rất lớn (khoảng –20°C tới +200°C)v, thậm chí chịu được nóng tới ~230°C liên tục. Vật liệu này rất chịu dầu khoáng, xăng, và hầu hết các loại hóa chất (kháng hầu hết axit vô cơ, hầu hết dung môi)v. Độ cứng FKM thường nằm trong khoảng 60–90 Shore A, độ giãn dài 400–500% và độ bền kéo khoảng 10–15 MPa. Nhờ ưu điểm toàn diện, FKM được sử dụng làm gioăng trong hệ dầu công nghiệp, lọc dầu, hệ bơm xăng, hoặc gioăng chịu nhiệt độ cao. Nhược điểm của FKM là giá thành cao và tính linh động ở nhiệt độ thấp chỉ ở mức trung bình.

Silicone (VMQ) 

Silicone khác biệt ở khả năng chịu nhiệt rất rộng từ khoảng –50°C đến +200/+232°C liên tụcv, đồng thời rất linh hoạt ở nhiệt độ thấp (dưới –50°C). Silicone không bị mùi hay màu lẫn (phù hợp với thực phẩm, y tế) và kháng ozon, tia UV rất tốt. Tuy nhiên, Silicone chỉ chịu dầu khoáng kém, chịu xăng/dầu động cơ rất kém; nó chỉ chịu được một số dầu thực vật hoặc dầu silicon chuyên dụngv. Cơ tính của silicone cũng yếu hơn (độ bền kéo thấp hơn, độ bền nén kém hơn) nên thường chỉ dùng cho gioăng tĩnh, bộ phận chịu nhiệt cao trong ngành thực phẩm, dược, hoặc trong điều hòa (máy lạnh).

HNBR (Hydrogenated NBR) 

HNBR là cao su NBR đã được hydrogen hóa, tăng cường khả năng chịu nhiệt và chịu oxi hóa so với NBR thông thường. HNBR hoạt động tốt trong khoảng –30°C đến +150°C và có khả năng chịu dầu, xăng cải thiện hơn NBR. Độ cứng HNBR thường 70–90 Shore A (cứng hơn NBR), độ giãn khoảng 250–300% và có độ bền kéo tương đương hoặc cao hơn NBR. Nhờ vậy, gioăng cao su chịu dầu chịu nhiệt HNBR là lựa chọn cho các hệ thủy lực, ống dẫn dầu, và các ứng dụng dầu khí cần độ bền cao hơn NBR (như gioăng bơm xăng, hệ khí nén áp suất cao). HNBR vừa tận dụng ưu điểm kháng dầu của NBR, vừa khắc phục một phần nhược điểm chịu nóng và chịu ozon kém.

Loại cao su	Khoảng nhiệt độ làm việc (°C)	Khả năng chịu dầu/xăng	Khả năng chịu axit/kiềm	Kháng ozon/UV	Độ cứng (Shore A)	Độ giãn dài (%)	Độ bền kéo (MPa)	Ghi chú ứng dụng
NBR	–30 đến +100	Rất tốt (dầu khoáng, xăng)	Trung bình (axit yếu)	Kém	30–90	350–650	20–25	Gioăng dầu, phớt, ống dẫn dầu
EPDM	–50 đến +120/+150	Kém	Rất tốt (kiềm, axit loãng)	Xuất sắc	40–90	250–600	10–20	Gioăng chịu axit, hơi nước, hệ phanh
FKM (Viton)	–20 đến +200/+230	Xuất sắc	Rất tốt (đa số hóa chất)	Tốt	60–90	400–500	10–15	Gioăng chịu dầu, chịu nhiệt, lọc dầu
Silicone	–50 đến +200/+232	Kém (chỉ chịu dầu thực vật)	Trung bình	Xuất sắc	30–80	200–400	5–10	Gioăng tĩnh ngành thực phẩm, y tế
HNBR	–30 đến +150	Rất tốt	Tốt hơn NBR	Tốt hơn NBR	70–90	250–300	20–25+	Ứng dụng khắt khe hơn NBR, khí nén, bơm xăng

Trong đó, NBR vẫn là lựa chọn kinh tế cho gioăng chịu dầu khử động trung bình; EPDM dùng khi cần chống ăn mòn hóa chất, ozone; FKM (Viton) ưu cho môi trường dầu khí và nhiệt độ cao; Silicone dùng cho nhiệt độ cực đại; HNBR kết hợp ưu điểm chịu dầu và chịu nhiệt của NBR và khắc phục một phần yếu điểm. Xem thêm: FKM là gì? Tất tần tật về vật liệu cao su FKM

Quy trình đánh giá và lựa chọn vật liệu cao su chịu axit, chịu nhiệt, chịu dầu

Việc chọn vật liệu gioăng cao su phù hợp đòi hỏi phân tích chi tiết yêu cầu ứng dụng. Quy trình cơ bản gồm:

Xác định điều kiện làm việc: 

Nhiệt độ cao/ thấp, áp suất, loại môi trường tác động (dầu khoáng, xăng, khí gas, axit, kiềm, dung môi, khói bụi...).

Xác định đặc tính yêu cầu: 

Độ cứng cần dùng (hardness), độ bền cơ học (lực kéo, giãn dài), biến dạng vĩnh cửu (compression set), độ trượt cắt, tính tương thích hoá học.

Chọn vật liệu sơ bộ: 

So sánh khả năng chịu nhiệt và kháng hóa chất của từng loại (ví dụ NBR tốt với dầu, EPDM tốt với nước và axit, FKM tốt với môi trường dầu/bazo/oxy hoá). Tham khảo các dữ liệu kỹ thuật từ tài liệu hoặc nhà cung cấp (như nhiệt độ hoạt động, giới hạn hóa chất chịu đựng) để lọc ra các ứng viên phù hợp.

Lập thử nghiệm: 

Định dạng mẫu thử với điều kiện vận hành giống thực tế, đo kiểm độ bền, nở do dầu, biến dạng vĩnh cửu. So sánh kết quả thực với yêu cầu và tiêu chuẩn.

Xác định vật liệu cuối cùng: 

Căn cứ thử nghiệm và tiêu chuẩn (như độ cứng Shore, độ bền, chứng nhận an toàn), chọn ra vật liệu đạt yêu cầu kỹ thuật. Quá trình này cần kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo gioăng hoạt động tin cậy. Thường áp dụng thêm các tiêu chí phụ như chi phí, khả năng gia công và cung cấp. Trong thực tế, nhà sản xuất sẽ thử nghiệm vật liệu đa dạng để chọn ra loại phù hợp nhất cho từng thiết kế gioăng O-ring.

Tiêu chuẩn quốc tế liên quan

Một số tiêu chuẩn quốc tế thường áp dụng trong thiết kế và đặt hàng gioăng cao su bao gồm:

Tiêu chuẩn	Nội dung chính
ASTM D1418	Phân loại và ký hiệu các loại cao su polymer (NBR, EPDM, FKM, v.v.)
ASTM D2000	Mã hóa đặc tính cao su (M: nhiệt độ, P: dầu, B: ozon, H: FKM...), ví dụ FKM = HK
ISO 3601-1	Kích thước O-ring hệ mét (tương đương AS568 – hệ inch), xác định dung sai O-ring
ISO 3302 / DIN 3771 / JIS B 2401	Dung sai chế tạo cao su theo độ cứng (Shore)
Khác (SAE J200, ISO 8140...)	SAE J200 (phân loại cao su), ISO 3601-3 (ma sát O-ring), ISO 8140 (compound)

Ví dụ, tên gọi của Viton cũng theo nhiều chuẩn: FPM (DIN/ISO) hay FKM (Mỹ ASTM) đều cùng một vật liệu cơ bảnv. Khi báo kỹ thuật yêu cầu, thường ghi rõ theo tiêu chuẩn vừa để tránh nhầm lẫn.

Lưu ý khi đặt hàng gioăng O-ring theo yêu cầu

Khi đặt làm gioăng O-ring theo yêu cầu kỹ thuật, cần chú ý các điểm sau:

Thông số vật liệu: 

Xác định rõ loại cao su (ví dụ NBR, EPDM, FKM…), độ cứng (Shore A) và tiêu chuẩn liên quan (ASTM D2000, JIS, ISO) trên đơn hàng hoặc bản vẽ.

Kích thước và dung sai: 

Ghi rõ kích thước trong và tiết diện (theo AS568 hoặc ISO 3601) kèm dung sai chế tạo. Nếu có kích thước không chuẩn, cần đính kèm bản vẽ chi tiết.

Môi trường vận hành: 

Thông báo chính xác môi trường làm việc (nhiệt độ, loại dầu/ hóa chất cụ thể, áp suất, liên tục hay gián đoạn) để nhà sản xuất chọn hợp chất cao su phù hợp.

Số lượng và mẫu thử: 

Thống nhất số lượng tối thiểu, thời gian giao hàng, điều kiện bảo quản. Nếu có yêu cầu về chứng nhận (e.g. RoHS, FDA, tiêu chuẩn an toàn), cần đề cập ngay từ đầu.

Kiểm tra chất lượng: 

Yêu cầu cung cấp dữ liệu thử nghiệm hoặc chứng chỉ của vật liệu (chứng nhận tiêu chuẩn, phổ biến tên hợp chất) khi nhận hàng, nhằm đảm bảo vật liệu đúng chủng loại. Tuân thủ các lưu ý trên giúp việc đặt hàng diễn ra suôn sẻ, giảm rủi ro sai sót. Đối với các khách hàng OEM, thông thường việc đặt hàng theo tiêu chuẩn OEM hoặc bản vẽ thiết kế riêng rất phổ biến, do đó thông tin kỹ thuật cần được trao đổi rõ ràng giữa người mua – người bán. Để được tư vấn chi tiết về vật liệu và sản xuất gioăng O-ring theo yêu cầu, quý khách liên hệ MINH FAST – công ty cao su Silicone tại Việt Nam chuyên gia công theo yêu cầu kỹ thuật, mẫu mã hoặc tiêu chuẩn OEM. Minh Fast nhận sản xuất gioăng, phớt bằng nhiều loại cao su (Silicone, FKM, NBR,…) với chất lượng đảm bảo, đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật và tiến độ của khách hàng.

Điện thoại: 0889.914.599

CÔNG TY TNHH MINH FAST 

Văn phòng: Số 1/19 Lương Khánh Thiện, Hoàng Mai, Hà Nội

Xưởng SX: Km 33 – ĐT 379 – Văn Giang – Hưng Yên

Điện thoại: 0936.08.03.82

Email: Minhfastsales@gmail.com

Fanpage: https://www.facebook.com/minhfastsilicone

Website: https://giacongsilicone.com