隨著工業(yè)的發(fā)展，O型圈使用的頻率以及適應范圍逐漸擴大，所以對O型圈材料的性能逐漸提高，進入21世紀，科學技術以加速方式迅猛發(fā)展，密封技術面臨著許多新的挑戰(zhàn)。在眾多挑戰(zhàn)下，普瑞斯公司生產的O型圈不斷改良技術，應對著各方的挑戰(zhàn)，做到讓廣大客戶滿意。

1、隨著工業(yè)技術的發(fā)展，機械產品的使用條件日益嚴酷，橡膠密封件的使用工況越來越苛刻，所以對O型圈的性能提出了更高的要求，主要 表現在以下幾個方面。

（1）使用溫度范圍更寬廣，高溫、低溫兩方面均突破現有工況極限。

（2）高速化、高壓化。

（3）技術性介質及添加劑越來越復雜，對密封材料的腐蝕性增強。

汽車發(fā)動機趨于小型化，速度和溫度越來越高，新型燃油、新型潤滑油以及各種強腐蝕性添加劑的采用日趨廣泛。密封件的使用條件越來越苛刻，對其壽命和可靠性要求也越來越嚴格。推動了新材料開發(fā)以及現有材料改性技術的發(fā)展。

2、在石油工業(yè)中，容易開采的原油和天然氣已變得越來越稀少，因此石油的開采已逐漸向更深的地底邁進，這就意味著溫度、壓力和腐蝕性物質的濃度高。此外在石油開采生產過程中還需要各種化學介質和工藝方法。事實上大約有20%油田屬于高壓高溫油井。當然定義高溫高壓有一點模糊，主要指溫度高于150度，壓力高于105MPA。更高溫度的油井，如溫度高于200度或者225度也是存在的。對于彈性體來說，除了考慮耐深井中的高溫外還要考慮地面上苛刻的低溫，因此良好的低溫彈性也是必需的要求，彈性體工作的高低溫范圍就被大大的擴展了。化學介質的環(huán)境也日趨苛刻，除了H2S和CO2濃度越來越高外，還要面臨強腐蝕性的胺類防腐劑、甲醇類羥基抑制劑、人造泥漿、甲酸鹽類鉆井液等。因此壓力、溫度和化學介質的變化不斷的將彈性體材料的應用性能推到極限邊緣。丁晴膠將逐漸被氟橡膠、HNBR和聚氨酯，甚至全氟醚橡膠所取代。

在冶金工業(yè)中，高速線材軋機、連鑄設備對密封提出高速化要求。航空、航天技術的發(fā)展，對密封件提出了超低溫條件下使用的挑戰(zhàn)。

3、高真空密封 空間設備真空度已打1.33*10-7pa，深層空間更高，可達10-10pa。這就要求密封材料必須具有更優(yōu)異的康壓縮永久變形性能。尤其是抗氣透性、抗氣體膨脹性能優(yōu)異，真空失重小，避免特殊或突發(fā)情況下的突然爆破失效。

4、 高純度要求 對于制藥企業(yè)來講，加工過程中提供完整而有效的藥物保護是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。在化學和生物制藥的一系列工藝過程中，需要有效地處理一系列不同溫度和壓力的流體介質。從基礎化學品的貯存、加工到廢棄物的處理、生產線等都會接觸到各種化學介質。而絕大多數的化學品都是有毒的和有腐蝕性的，包括原材料、中間化學品、活性藥物組成分，清潔/殺菌劑以及副產品等。無論是何種狀態(tài)的成品藥物，如藥片、膠囊、藥膏、液體懸浮藥物等，加工過程中液體介質的處理系統(tǒng)都起著非常重要的作用。經驗表明，加工過程中最薄弱的環(huán)節(jié)是密封件的連接，包括法蘭和其他管道及設備的連接。這些連接密封件的降解和老化會導致污染產生過程中的中間產品或成品；發(fā)生泄漏將引起加工過程中斷或關閉。因此密封性能的確是一項關鍵的要求。半導體加工過程通常暴露在極端的等離子體輻射、熱、化學介質當中。晶圓生產中環(huán)境純度的要求是非常高的對半導體制造商來講，隔絕密封件降解過程中產生的氣體、可抽出物、粒子污染物等是一項重要的工作。

5、恒定摩擦系數密封系統(tǒng) 液壓傳動與控制的發(fā)展趨勢是對控制和定位精度的要求也越來越高。因此，要求密封件具有低且恒定的摩擦系數，尤其是在低壓和低速下具有很低摩擦系數。在低速工況下運動平穩(wěn)，無“爬行”現象，而且在短行程和高頻率下也要有較長的壽命。

6、資源危機和環(huán)保法規(guī)日趨嚴格的影響

凈化生存環(huán)境、合理利用資源是21世紀工業(yè)技術發(fā)展的主題，這將對密封技術提出全新的挑戰(zhàn)。國外對逃逸到環(huán)境中的物質要求是2.5-24g/h；對環(huán)境有較大的物質傷害，要求泄漏量必須低于0.5g/h；先進國家對汽車尾氣的排放標準一再大幅度提高，采用清潔和生物燃油的步伐加快，在現有燃油中加入大量的生物安全組分，可大大降低尾氣中有害氣體的產生，但同時其對密封件的侵蝕性增大。EPA排放標準已于2006年6月生效，它要求在所有高速公路上行駛的柴油發(fā)動機都必須使用極低硫含量的柴油。含硫量低的柴油具有固有的潤滑性能差的缺點，通過生物柴油與含硫量低的柴油共混，利用生物柴油優(yōu)良的潤滑性能，可延長發(fā)動機壽命。生物柴油的應用對O型圈的耐介質性能提出了新的挑戰(zhàn)。

O型圈在使用過程中會受到反復交變的應力作用，會使橡膠材料的結構或者性能發(fā)生變化，這種現象稱為疲勞。隨著疲勞的反復進行，會導致橡膠材料的破壞，這種破壞稱為疲勞破壞。疲勞破壞的機理比較復雜，可能包括熱降解、氧化、臭氧侵蝕以及通過裂紋擴展等方式的破壞。疲勞破壞嚴格說來是一種力學過程，橡膠在周期性多次往復變形下，材料中產生的應力松弛過程，往往在變形周期內來不及完成，結果使內部產生的應力來不及分散，便可能集中在某些缺陷處（如裂紋、弱鍵等），從而引起斷裂破壞。此外，由于橡膠是一種粘彈體，它的變形包括可逆的彈性形變和不可逆的塑性形變。在周期形變中，不可逆形變產生的滯后損失的能量會轉化為熱能，使材料內部溫度升高，而高分子材料的強度一般都隨溫度的上升而降低，從而導致橡膠的疲勞壽命縮短。另一方面，高溫促進了橡膠的老化，亦促進了橡膠疲勞破壞的過程。

針對O型圈在使用過程中疲勞破壞這一現象，普瑞斯公司設計了耐疲勞橡膠的配方，下面就為您簡單介紹一下耐疲勞配方：

生膠的種類是耐疲勞破壞的主要因素，主要表現在如下幾個方面。

1、玻璃化溫度低的橡膠耐疲勞性較好，因為玻璃化溫度低的橡膠，其分子鏈柔順，易于活動，分子鏈間的次價力弱

2、有極性基團的橡膠耐疲勞性差，因為極性基團是形成次價鍵的原因。

3、分子內有龐大基團或側基的橡膠，耐疲勞性差，因為龐大基團或側鏈的位阻大，有阻礙分子沿軸向排列的作用。

4、結構序列規(guī)整的橡膠，容易取向和結晶，耐疲勞性差。、

對天然橡膠和丁苯橡膠以多次拉伸的方式，進行了疲勞破壞試驗。拉伸應變小時，NR的疲勞壽命比SBR的小，這是因為丁苯橡膠的玻璃化溫度高于天然橡膠，其分子的應力松弛機能在此時占支配地位；拉伸應力變大時，NR 的疲勞壽命比SBR的大。其原因在于天然橡膠具有拉伸結晶性，此時阻礙微破壞擴展占了支配地位。所以在低應變區(qū)域，玻璃化溫度較高的丁苯橡膠，其耐疲勞破壞性優(yōu)于天然橡膠；而在高應變區(qū)域，具有拉伸結晶性的天然橡膠的耐疲勞破壞性較好。可見，NR適合大應變振幅制品，而SBR適合小應變振幅的制品以及壓縮制品。

交聯劑的用量與疲勞條件有關，對于負荷一定的疲勞條件來說，應增加交聯劑的用量。這是因為交聯劑用量越大，交聯密度就越大，承擔負荷的分子鏈數目增多，相對每一條分子鏈上的負荷也相應減輕，從而使耐疲勞破壞性能提高。而對于應變一定的疲勞條件來說，應減少交聯劑的用量，因為在應變一定的條件下，交聯密度增大，會使每一條分子鏈的張緊度增大，其中較短較短分子鏈就容易被扯斷，結果使耐疲勞破壞性下降。