วัสดุซีลพื้นฐาน วัสดุซีลที่ดี ควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ มีความยืดหยุ่นสูง เหนียวทนทนต่อการสึกหรอทนต่อสารเคมี สามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง นอกจากนี้ยังต้องมีราคาถูก อย่างไรก็ตามไม่มีวัสดุทำซีลชนิดใดที่มีคุณสมบัติครบถ้วนทุกอย่างดังที่กล่าวมา ดังนั้นจึงต้องเลือกวัสดุให้เหมาะสมกับการใช้งานให้มากที่สุด
1. นีโอปรีน เป็นยางสังเคราะห์ที่รู้จักกันแพร่หลายที่สุด มีคุณสมบัติทนต่อปิโตรเลียมเหลวได้ดีกว่ายางธรรมชาติ แต่นีโอปรีนไม่ทนต่อสารอื่นอีกหลายชนิดดังนั้น เมื่อต้องการปิดกั้นของเหลว ซึ่งเป็นสารผสมกันหลายๆอย่าง จึงควรพิจารณาถึงองค์ประกอบอื่นๆ ด้วย
2. ไนโตร หรือ Buna-N เป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมการผลิตซีล ยางไนไตรถูกนำมาใช้ในการผลิตซีลมากกว่าสารประกอบยืดหยุ่นอื่นๆ ทั้งนี้เพราะมีคุณสมบัติทนต่อปิโตรเลียมได้ดีและมีช่วงอุณหภูมิใช้งานตั้งแต่ –40 ° ถึง 225°F สารประกอบไนไตรบางชนิดสามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่านี้ หรือบางชนิดจะมีคุณสมบัติพิเศษอื่นๆอีก
3. บิวทิล มีคุณสมบัติในการยอมให้สารซึมผ่านได้ต่ำ ซึ่งหมายความว่าก๊าซจะสามารถซึมผ่านบิวทิลได้ในอัตราที่ช้ากว่าสารยืดหยุ่นอื่นๆ คุณสมบัติข้อนี้และช่วงอุณหภูมิใช้งานที่กว้าง (-65° ถึง225° F) ทำให้บิลทิลเป็นที่นิยมใช้ในการกันรั่วสำหรับก๊าซ
4. เอทิลีน โพรพิลีน เป็นยางที่มีคุณสมบัติทนทานต่อน้ำร้อนและไอน้ำดีมาก รวมทั้งยังทนต่อ แสงอัลตร้าไวโอเล็ต ออกซีเจน โอโซน กรดอ่อนๆ และเบส นอกจากนี้ยังมีอุณหภูมิใช้งานในช่วงกว้างตั้งแต่ -65° จนถึง 300°F ทนต่อความเค้นดึง และการสึกหรอได้สูงอีกด้วย แต่เอธิลีน โพรพิลีนมีอัตราการพองตัวสูงมาก โดยเฉพาะในปิโตรเลียม ดังนั้นจึงไม่ควรใช้ซีลที่ทำจากสารนี้ในงานดังกล่าว
5. ฟลูออโรคาร์บอน เป็นยางที่รู้จักกันดีภายใต้ชื่อทางการค้าของบริษัท ดู ปอง ว่า VITON และของบริษัท 3M คือ Fluorel คุณสมบัติของสารชนิดนี้เหมาะสมที่จะใช้ทำซีลมากที่สุด คือมีช่วงอุณหภูมิใช้งานกว้าง (ตั้งแต่-20° ถึง 400° F) มีความแข็งแรง เหนียว ทนต่อการสึกหรอได้ดี รวมทั้งทนต่อโอโซนและประกายไฟ ราคาของฟลูออโรคาร์บอนค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับซีลที่ทำจากไนไตรอย่างไรก็ตาม ซีลที่ทำด้วยสารชนิดนี้ก็คุ้มค่ากับราคา
6. ซิลิโคน มีช่วงอุณหภูมิใช้งานที่กว้างมากยกตัวอย่างเช่น สารประกอบซิลิโคนบางชนิดยังคงความยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -175°F และบางชนิดทนต่ออุณหภูมิถึง 700°F ได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ช่วงอุณหภูมิใช้งานของซิลิโคนตามมาตราฐานทั่วไป คือ -65° ถึง 350°F สารประกอบของซิลิโคนยังมีคุณสมบัติไม่ติดไฟ ทนต่อโอโซนและทนต่อแรงกดได้ดี แต่สารประกอบพวกนี้ ไม่ทนต่อปิโตรเลียมเหลว ถึงแม้จะสามารถใช้ได้ดีกับน้ำมันที่มีจุด aniline point สูง นอกจากนั้นซิลิโคนยังมีคุณสมบัติในการทนต่อการขัดสีและแรงดึงด้อยกว่าสารยืดหยุ่นอื่นๆ ซึ่งข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้ซิลิโคนไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นวัสดุสำหรับไดนามิกซีล
7. ฟลูออโรซิลิโคน มีช่วงอุณหภูมิใช้งานกว้างเช่นเดียวกับ ซิลิโคน (ตั้งแต่ -100° ถึง 300°F) แต่คุณสมบัติที่แตกต่างกันก็คือฟลูออโรซิลิโคนจะทนต่อปิโตรเลียมเหลวได้ดีกว่า แต่สารประกอบชนิดนี้มักไม่นิยมใช้ทำไดนามิกซีล เนื่องจากทนความเค้นดึงได้น้อย และไม่ทนต่อการขัดสี และยังมีราคาแพงกว่า ไนไตร ประมาณ 15 เท่า
8. ฟอสโฟไนตริลิค ฟลูออไรอีลาสโตเมอร์ (PNF) ซึ่งผลิตโดย The Ethy Corp. ภายใต้ลิขสิทธืของ Firestone Tire and Rubber Co. มีช่วงอุณหภูมิใช้งานและคุณสมบัติทางกายภาพเหมือนกับฟลูออโรซิลิโคน แต่ว่ามีความทนทานกว่า จึงเหมาะสมกับการใช้งานที่มีการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตามคุณสมบัติในการรับแรงอัดยังด้อยกว่า ฟลูออโรซิลิโคน
9. Atlas เป็นชื่อทางการค้าของบริษัท Asahi Glass Co. ประเทศญี่ปุ่น เป็นสารประกอบโพลีเมอร์ของเตตระฟลูออโรเอทิลีน และ โพรพิลีน มักจะถูกนำมาใช้กับน้ำมัน เพราะทนต่อไฮโดรเจนซัลไฟต์, อัมมัน, กรดและไอน้ำ รวมทั้งทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 570°F ในบางสภาวะ
10. บิวทาดีน เป็นสารสังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกับยางธรรมชาติแต่มีข้อด้อยคือไม่ทนต่อปิโตรเลียมเหลวและเสื่อมสภาพง่าย ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการนำยางชนิดนี้มาใช้ทำซีล
11. อีพิคคอโรไฮดริน ถูกใช้อย่างแพร่หลายภายใต้ชื่อทางการค้าว่าไฮดรินและเฮอคลอ (Hydrin & Herelor) ผลิตโดย B.F. Goodrich and Hercules Inc. มีคุณสมบัติทนต่อปิโตรเลียมเหลวและโอโซนได้ดี อุณหภูมิใช้งานอยู่ในช่วง -40° ถึง 300°F แต่ที่อุณหภูมิสูงเช่น 300° F สารนี้จะทนต่อความเค้นอัดไม่ดีนัก
12. คาลเรซ เป็นชื่อผลิตภัณฑ์ของบริษัท ดูปอง ซึ่งเป็นสารจำพวกเปอร์ฟลูออโรอีลาสโตเมอร์ ใช้กันมากในงานเคมีและงานที่อุณหภูมิสูง ซีลที่ทำด้วยสารชนิดนี้เป็นซีลที่มีอุณหภูมิสูง ซีลที่ทำด้วยสารชนิดนี้เป็นซีลที่มีคุณภาพสูง มีอุณหภูมิใช้งานสูงถึง 500°F
13. โพลีอะครีเลท มีความทนทานต่อปิโตรเลียมเหลว การเกิดออกซิเดชั่น โอโซน แสงอาทิตย์ และอุณหภูมิสูงถึง 325°F ในน้ำมันร้อนๆ ข้อเสียที่สำคัญของโพลีอะครีเลทคือไม่สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำ ส่วนคุณสมบัติในการทนต่อแรงอัด และการกันน้ำก็ด้อยกว่าสารยืดหยุ่นอื่นๆ อีกหลายอย่าง และราคาก็สูงกว่าไนไตร
14. โพลีซัลไฟต์ รู้จักกันในชื่อ (Thiokol) สารนี้ทนต่อตัวทำละลายได้ลายชนิด รวมทั้งอีเธอร์ซึ่งไม่สามารถซีลได้ด้วยสารยืดหยุ่นชนิดอื่นๆ นอกจากนี้ยังทนต่อความเค้นสูง ทนต่อออกซิเจน โอโซน และยังรักษาความยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิต่ำๆ แต่ไม่สามารถทนต่อความร้อนได้มากนัก
15. SBR, GRS หรือบูนา-เอส เป็นยางที่มีคุณสมบัติจำกัดในการใช้ทำซีลเช่นเดียวกับยางธรรมชาติ SBR ไม่สามารถใช้กับปิโตรเลียมเหลว ไม่ทนต่อโอโซน และสภาพอากาศทั่วไป แต่เมื่อทำเป็นสารประกอบที่เหมาะสมจะทนต่อการขัดสีได้เป็นอย่างดี เป็นซีลที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมรถยนต์ เพราะทนต่อของเหลวที่ไม่ใช่ปิโตรเลียมที่ใช้ในระบบเบรก และระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ นอกจากนี้ SBR ยังทนต่อการเสื่อมสภาพได้ดีเช่นเดียวกับไนไตร
16. โพลียูรีเทน สามารถผลิตได้โดยให้อยู่ในสามรูปแบบหลักคือ แบบที่หล่อได้ แบบที่รีดได้ และแบบที่เป็นเทอร์โมพลาสติกสารชนิดนี้ทนต่อความเค้นดึงได้ดีเป็นพิเศษ รวมทั้งยังทนต่อการสึกหลอและการขัดสีได้ดีและยังทนต่อการถูกบีบอัดจนเสียรูป โพลียูรีเทนสามารถใช้กับของเหลวประเภทปิโตรเลียมได้ดี จากคุณสมบัติที่ดีหลายๆด้าน ทำให้โพลียูรีเทนเป็นที่นิยมใช้ในงานลูกสูบไฮดรอลิคที่ใช้งานหนักและใช้เป็นซีลก้านลูกสูบ ข้อจำกัดของโพลียูรีเทน คือการสูญเสียความแข็งแรงและความยืดหยุ่นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จึงไม่ควรใช้ในที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 200°F หรือ 225°F ส่วนการใช้งานกับไอน้ำหรือน้ำร้อนจะถูกจำกัดอยู่ที่อุณหภูมิ 190°F นอกจากนั้นคุณสมบัติในการรับแรงอัดก็ด้อยกว่าสารประกอบที่ใช้ทำซีลชนิดอื่นๆ ดังนั้นโพลียูรีเทนจึงมักจะถูกออกแบบให้มีวัตถุยืดหยุ่นอื่นเป็นตัวช่วยในงานที่ต้องรับความดันสูง
17. โพลีเอสเตอร์ มีความทนทานต่อสารเคมีเป็นพิเศษ รวมทั้งมีความแข็งแรงและทนต่อการขัดสี เช่นเดียวกับยูรีเทน แต่ทนต่อแรงกดได้ไม่ดี ในการใช้งานส่วนใหญ่จะใช้สารชนิดนี้ร่วมกับวัสดุที่มีความสามารถในการคืนตัวที่ดีกว่า โพลีเอสเตอร์มักใช้ทำแพ็กกิงซึ่งใช้กับงานหนักที่มีอุณหภูมิใช้งานสูง หรือใช้กับของเหลวที่ไม่สามารถใช้กับโพลียูรีเทนได้
|