O型圈優缺點及其使用範圍
1、O型圈定義
O型圈(O-rings)是壹種截面為圓形的橡膠密封圈，因其截面為O型，故稱其為O型密封圈，也叫O型圈。開始出現在19世紀中葉，當時用它作蒸汽機汽缸的密封元件。
2、O型圈適用範圍
O型密封圈適用於裝在各種機械設備上，在規定的溫度、壓力、以及不同的液體和氣體介質中，於靜止或運動狀態下起密封作用。在機床、船舶、汽車、航空航天設備、冶金機械、化工機械、工程機械、建築機械、礦山機械、石油機械、塑料機械、農業機械、以及各類儀器儀表上，大量應用著各種類型的密封元件。
O型密封圈主要用於靜密封和往復運動密封。用於旋轉運動密封時，僅限於低速回轉密封裝置。O型密封圈壹般安裝在外圓或內圓上截面為矩形的溝槽內起密封作用。
O型密封圈在耐油、酸堿、磨、化學侵蝕等環境依然起到良好密封、減震作用。
因此，O型密封圈是液壓與氣壓傳動系統中使用最廣泛的壹種密封件。
3、O型圈的優勢
O型密封圈與其他型式密封圈比較，具有以下優點：
（1）適合多種密封形式：靜態密封、動態密封。
（2）適合各種用途材料，尺寸和溝槽都已標準化，互換性強。
（3）適合多種運動方式：旋轉運動、軸向往復運動或組合運動(例如旋轉往復組合運動)。
（4）適合多種不同的密封介質：油、水、氣、化學介質或其它混合介質。
（5）通過選用合適的橡膠材料和適當的配方設計，實現對油、水、空氣、煤氣及各種化學介質有效的密封作用。溫度使用範圍廣(-60℃～+220℃)，固定使用時壓力可達1500Kg/cm2(與補強環並用 )。
（6）設計簡單，結構小巧，裝拆方便
4、O形圈斷面結構極其簡單，且有自密封作用，密封性能可靠。
由於O形圈本身及安裝部位結構都極其簡單，且已形成標準化，因此安裝更換都非常容易。
（1）材料品種多
可以根據不同的流體進行選擇：有丁腈橡膠(NBR)、氟橡膠(FKM)、矽橡膠(VMQ)、乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、丁基橡膠(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡膠(NR)等
（2）成本低廉
（3）動摩擦阻力比較小
二、O型圈的表示方法
1、GB/T342.1的表示方法
內徑d1×線徑d2 。
執行國標 GB3452.1
比如：O形圈 20*2.4，Ⅱ-2 GB1235-XX中，20代表大圈內徑為20毫米，2.4代表膠圈的截面直徑是2.4毫米，Ⅱ-2代表使用的橡膠種類，GB1235代表的是標準號，XX代表的是標準公布年代。
2、GB/T3452.1-2005的表示方法。
比如：O形圈 7.5×1.8-G-N ，
7.5——內徑
1.8——斷面直徑
G——系列
N——等級
3、材料采用HG/T2579-2008的方法。
4、JB/T7757.2-2006機械密封用O形圈的表示方法。
比如：O形圈 7.5×1.8-G-N，
7.5——內徑
1.8——斷面直徑
G——系列
N——等級
材料：P——丁腈橡膠，
E——三元乙丙橡膠等。
三、O型圈材質分類對照及優缺點：
1、天然橡膠 NR
(Natural Rubber) 由橡膠樹采集膠乳制成，是異戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率。在空氣中易老化，遇熱變黏，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強酸。是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，並適用於制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。
2、丁苯膠 SBR
(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯與苯乙烯之***聚合物，與天然膠比較，質量均勻，異物少，但機械強度則較弱，可與天然膠摻合使用。
（1）優點：
低成本的非抗油性材質。 良好的抗水性，硬度 70 以下具良好彈力。 高硬度時具較差的壓縮歪。 可使用大部份中性的化學物質及幹性、滋性的有機酮。（2）缺點：
? 不建議使用強酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳氫化合物之中。
? 廣用於輪胎業、鞋業、布業及輸送帶行業等。
3、丁基橡膠 IIR
(Butyl Rubber) 為異丁烯與少量 isoprenes 聚合而成，保有少量不飽合基供加硫用，因甲基的立體障礙分子的運動比其它聚合物少，故氣體透過性較少，對熱、日光、臭氧之抵抗性大，電器絕緣性佳;對極性溶劑如醇、酮、酯等抵抗大，壹般使用溫度範圍為-54~110℃。
（1）優點：
對大部份壹般氣體具不滲透性。 對陽光及臭氧具良好的抵抗性。 可暴露於動物或植物油或是可氧化的化學物中。（2）缺點：
不建議與石油溶劑，膠煤油和芳氫同時使用。用於制作耐化學藥品、真空設備的橡膠零件。
4、氫化丁睛膠 HNBR
(Hydrogenate Nitrile) 氫化丁睛膠為丁睛膠中經由氫化後去除部份雙鏈，經氫化後其耐溫性、耐候性比壹般丁睛橡膠提高很多，耐油性與壹般丁睛膠相近。壹般使用溫度範圍為 -25~150℃。
（1）優點：
較丁睛膠擁有較佳的抗磨性。 具極佳的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮歪的特性。 在臭氧、陽光及其它的大氣狀況下具良好的抵抗性。 壹般來說適用於洗衣或洗碗的清洗劑中。（2）缺點：
不建議使用於醇類，酯類或是芳香族的溶液之中。空調制冷業，廣泛用於環保冷媒 R134a 系統中的密封件。
汽車發動機系統密封件。5、乙丙膠 EPDM
(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯***聚合而成主鏈不合雙鏈，因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優秀，但無法硫磺加硫。為解決此問題，在EP主鏈上導入少量有雙鏈之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM ，壹般使用溫度範圍為-50~150℃。對極性溶劑如醇、酮、乙二醇及磷酸脂類液壓油抵抗性極佳。
（1）優點：
具良好抗候性及抗臭氧性。 具極佳的抗水性及抗化學物。 可使用醇類及酮類。 耐高溫蒸氣，對氣體具良好的不滲透性。（2）缺點：
不建議用於食品用途或是暴露於芳香氫之中。? 高溫水蒸汽環境之密封件。
衛浴設備密封件或零件。 制動 ( 剎車 ) 系統中的橡膠零件。 散熱器 ( 汽車水箱 ) 中的密封件。6、丁睛膠 NBR
(Nitrile Rubber) 由丙烯睛與丁二烯***聚合而成，丙烯睛含量由18%~50% ，丙烯睛含量愈高，對石化油品碳氫燃料油之抵抗性愈好，但低溫性能則變差，壹般使用溫度範圍為 -25~100 ℃。丁睛膠為目前油封及O型圈最常用之橡膠之壹。
（1）優點：
具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性。 具良好的壓縮歪，抗磨及伸長力。（2）缺點：
不適合用於極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烴， MEK和氯仿。? 用於制作燃油箱、潤滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、矽潤滑脂、矽油、二酯系潤滑油、甘醇系液壓油等流體介質中使用的橡膠零件，特別是密封零件。可說是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。
7、氯丁膠 CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯單體聚合而成。硫化後的橡膠彈性耐磨性好，不怕陽光的直接照射，有特別好的耐大氣老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷劑，耐稀酸、耐矽酯系潤滑油，但不耐磷酸酯系液壓油。在低溫時易結晶、硬化，貯存穩定性差，在苯胺點低的礦物油中膨脹量大。壹般使用溫度範圍為-50~150℃
（1）優點：
彈性良好及具良好的壓縮變形。 配方內不含硫磺因此非常容易來制作。 具抗動物及植物油的特性。 不會因中性化學物，酯肪、油脂、多種油品，溶劑而影響物性。 具防燃特性。（2）缺點：
不建議使用強酸、硝基烴、酯類、氯仿及酮類的化學物之中。? 耐 R12 制冷劑的密封件。
? 家電用品上的橡膠零件或密封件。
? 適合用來制作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零件。
? 適用於各種耐燃、耐化學腐蝕的橡膠制品。
8、氯磺化聚乙烯膠 CSM
(Hypalon 、 Polyethylene) 氯磺化聚乙烯為杜邦公司專利的合成橡膠。耐熱性、耐候性、耐臭氧性均佳;耐酸性也佳，常用於耐氧化性藥品(硝酸、硫酸)之處，壹般使用溫度範圍為 -45~120℃。
（1）優點：
對臭氧、氧化及火焰都有不錯的抵抗性。 物性和氯丁膠相似且擁有較佳的抗酸性。 極佳的抗磨蝕性。 擁有和丁睛膠相同的低磨擦表面。 對於油劑及溶劑的抵抗性介於丁睛膠及氯丁膠之間。 建議使用水中來防滲漏。（2）缺點：
不建議暴露於濃縮的氧化酸、硝基烴、酯類、酮類及芬香氫。9、矽橡膠 SI
(Silicone Rubber) 矽膠主鏈由矽 (-si-o-si) 結合而成。具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化。有很好的電絕緣性能。抗拉力強度較壹般橡膠差且不具耐油性。
（1）優點：
? 經調制配方後抗張強度可達1500PSI及抗撕裂性可達88LBS
彈性良好及具有良好的壓縮歪 對中性溶劑具有良好的抵抗性 具極佳的抗熱性 具極佳的抗寒性 對於臭氧及氧化物的侵蝕具極佳的抵抗性 極佳的電絕緣性能 隔熱、散熱性佳（2）缺點：
? 不建議使用於大部份濃縮的溶劑、油品、濃縮酸及經稀釋後的氫氧化鈉之中。
? 家用電器行業所使用的密封件或橡膠零件，如電熱壺、電燙鬥、微波爐內的橡膠零件。
? 電子行業的密封件或橡膠零件，如手機按鍵、DVD 內的減震墊、電纜線接頭內的密封件等。
? 與人體有接觸的各式用品上的密封件，如水壺、飲水機等。
10、矽氟橡膠 FLS
(Fluorinated Silicone Rubber) 矽氟橡膠為矽橡膠經氟化處理，其壹般性能兼具有氟橡膠及矽橡膠的優點;其耐油、耐溶劑、耐燃料油及耐高低溫性均佳，壹般使用溫度為 -50~200℃。
（1）優點：
? 適用於特別用途，如要求能抗含氧的化學物、含芳香氫的溶劑及含氯的溶劑的侵蝕。
（2）缺點：
? 不建議暴露於煞車油，酮類及胼的溶液中。?
? 太空機件上。
11、氟橡膠 FPM
(Fluoro Carbon Rubber) 分子內含氟之橡膠，依氟含量 ( 即單體構造 ) 而有各種類型。目前廣用的六氟化系氟橡膠最早由杜邦公司以“Viton”商品名上市。耐高溫性優於矽橡膠，有極佳的耐化學性、耐大部分油及溶劑(酮、酯類除外 )、耐候性及耐臭氧性;耐寒性則較不良，壹般使用溫度範圍為 -20~250℃。特殊配方可耐低溫至 -40℃。
（1）優點：
可抗熱至 250 ℃ 對於大部份油品及溶劑都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸類、脂族烴、芳香烴及動植物油（2）缺點：
不建議使用於酮類，低分子量的酯類及含硝的混合物。? 汽車、機車、柴油發動機及燃料系統。
化工廠的密封件。12、全氟橡膠FFPM
(Perfluoroelastomer)
（1）優點：
最佳耐熱特性 優異的抗化學特性 低Outgassing 特性 優異之抗Plasma特性（2）缺點：
耐低溫特性較差 原料價格較高? 生產難度較高
? 全氟系列產品廣泛地運用於半導體產業及信息相關產業所運用,運用範圍包含薄膜制程中之PVC,CVD及蝕刻制程及各種高真空密封制程。
13、丙烯酸酯橡膠ACM
(Polyacrylate Rubber)由Alkyl Ester Acrylate 為主成份聚合而成之彈性體，耐石化油、耐高溫、耐候性均佳，在機械強度、壓縮變形率及耐水性方面則較弱，比壹般耐油膠稍差。壹般使用溫度範圍為 -25~170℃。
（1）優點：
適用於汽車傳動油之中 具良好的抗氧化及抗候性 具抗彎曲變型的功能 對油品有極佳的抵抗性 適用於汽車傳動系統及動力方向盤之中（2）缺點：
不適用於熱水之中 不適用於煞車油之中 不具耐低溫的功能? 不適用於磷酸酯之中?
? 汽車傳動系統及動力系統密封件。
14、聚氨酯橡膠 PU
(Urethane Rubber) 聚氨酯橡膠機械物性相當好，高硬度、高彈性、耐磨耗性均是其它橡膠類所難相比;耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相當好。壹般使用溫度範圍為 -45~90℃。
（1）優點：
耐磨、耐高壓（2）缺點：
不耐高溫?? 工業上耐高壓、耐磨密封件，如液壓缸密封件。
? 高壓高荷電系統。
四、材料名稱化學描述英文縮寫英文別名
材料名稱 化學描述 英文縮寫 英文別名
丁腈膠丙烯腈－丁二烯橡膠NBRBuna-N
氫丁腈膠氫化丙烯腈－丁二烯橡膠HNBRHNBR
三元乙丙膠乙烯－丙烯－二烯橡膠EPDMEP,EPT,EPR
氯丁二烯氯丁二烯橡膠CRNeoprene
矽膠矽樹脂橡膠WMQPVMQ
氟矽氧烷氟矽酮橡膠FVMQFVMQ
丙烯酸酯丙烯酸酯橡膠ACMACM
乙烯丙烯酸乙烯－丙烯酸橡膠AEMVamac
苯乙烯-丁二烯苯乙烯-丁二烯橡膠SBRSBR
聚亞安酯聚酯/聚醚氨酯AU/EuAU/EU
天然橡膠天然橡膠NRNR
苯乙烯-丁二烯苯乙烯-丁二烯橡膠SBRSBR
五、O形圈的使用溫度表
基本性質NBRHNBREPDMFKMCRACMAEMSBRAU/EUVMQFVMQNR
高溫（標準，?F）212300300390250350300212212390400220
高溫（特殊，?F）250--------480--
低溫（標準，?F）-22-22-605-400-40-40-40-65-75-60
低溫（特殊，?F）-60-40--30--------
六、材料性能對比
1、O型圈材料的選擇
用作O形圈的材料有丁腈橡膠、羧酸腈、氟橡膠、乙丙橡膠、氫化丁腈橡膠、矽橡膠、氯丁橡膠、氟矽橡膠、聚氨酯、氯醇橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、天然橡膠、乙烯/乙丙酸橡膠、聚丙烯酸酯橡膠、全氟橡膠等等。
同樣壹種橡膠由於配方的不同，性能指標也有較大的變化。所以在材料欄中簡單地填寫丁腈橡膠或丁腈-40是不準確的。用於O形圈的材料化工部有專門的標準，如：HG/T 2579、HG/T 2021、HG/T 2333、HG/T 3089、HB 5290等。HG/T 2579專門去掉了材料的具體類別，只給出了材料的壹些性能指標。
2、O形圈硬度的選擇是比較重要的。如某電站水泵水輪機硬度為70(Shore)密封圈，常常剝落，甚至橫向切斷，後采用85～90(Shore)的密封圈，效果理想。
3、硬度低、安裝方便，但容易出現剝落、安裝損傷、擠出甚至壓力爆炸。硬度過高、安裝不方便。
4、通常O形圈硬度40～90IRHD，但在使用中壹般70IRHD是比較合適的，對於矽橡膠是例外，壹般使用60 IRHD。