Oリング耐熱性劣化要因について

Ｏリングとは密封(シール)に使用される断面が円形で環型の機械部品です。

接合部に挟み込み、圧着されることで推し潰され密閉されます。

機械部品に使用されることが多く、高温に晒されるので熱的耐性が要求される場合が多いのです。

一方、押しつぶすことにより発生する復元性により密封がなされることからゴム材料が使われることが多いため、熱による変性・劣化が懸念される部材でもあり、耐熱性能が要求されるのです。

Oリング耐熱性とは、Ｏリングにおいては高温に対するシール機能の維持力を指し、ゴム材質の性能によって決定します。

Ｏリングは軟化、溶融、燃焼などの劣化をしてもいくらか復元応力や弾力性が残っていてシール機能が維持できていれば寿命の範囲内と言えるため劣化内容に即した対策が必要になります。

ゴム材質の高温による性能劣化は、熱老化と呼ばれる劣化の一種であり、原料ゴム、架橋そして配合性という3つの要素において発生します。

原料ゴムのゴム分子は、樹脂と比べて不安定な部分の多い炭化水素で構成されており、その多寡が熱老成に大きな影響を与えているのです。

不安定な結合部分は高温に晒されると分解します。

分解した部分は分子鎖間に過度の架橋を発生させます。

分解した部分は軟化を発生させ、架橋部分は硬化現象となるのです。

実際の熱老化は両方の現象が同時に発生し、より多く発生する方が表面化しています。

Oリングの耐熱性能を維持しこれらの分解、架橋作用を弱めるためにゴムには配合剤が添加されます。

配合剤は参加を助長させることがありますが、分解、架橋反応に比べると影響は限定的で軽微です。