润滑脂与橡胶相容性：从溶胀、收缩到动态密封验证

行业

通用工业

应用

气动电磁阀与气缸动态密封的润滑脂选型与相容性验证

部件

O 形圈、活塞密封、活塞杆密封、阀芯动密封

温度

文献覆盖 24～150 ℃，分项条件见正文

速度

往复 1～90 mm/s；旋转轴封试验 5～6 m/s，分项见正文

负荷

往复载荷 8.2 N；压缩量 25%；接触线载荷 0.12～0.147 N/mm，分项见正文

材料

NBR、HNBR、EPDM、FKM、VMQ 硅橡胶、ACM、聚氨酯

润滑点

气缸活塞与活塞杆密封接触带、电磁阀阀芯动密封与静密封

给橡胶选脂，除了问“会不会溶胀”，还应问：被压着时能否保持反力，运动时能否兼顾摩擦、磨损与泄漏？

1 从电磁阀与气缸的密封圈说起

电磁阀控制气路，气缸把气压变成往复运动。它们内部都可能有弹性体密封件：气缸的活塞密封沿缸筒滑动，杆密封与活塞杆接触；电磁阀则因结构不同，可能采用随阀芯运动的密封圈，也可能使用固定在阀体里的密封，或只在连接处设置静态O形圈。薄薄的润滑脂既要帮助运动，又不能让密封圈的尺寸和材料状态超出设计余量。

图1｜电磁阀与气缸拆解实物。左：Control.com／David Peterson；右：Factory Mart。照片仅说明结构，不代表同一项目。 电磁阀拆解 气缸拆解

读图提示：先区分阀芯、活塞、杆和密封件。不能由颜色判断NBR、FKM或聚氨酯，也不能把所有可见O形圈都认作动态密封。

气缸常见密封材料还包括聚氨酯和其他热塑性弹性体；它们不能与硫化橡胶完全合并解释。本文讲交联网络时，主要针对硫化橡胶；具体项目先确认胶料和结构。厂家维修资料也会区分装配涂脂、薄脂膜与储脂区域，脂量与位置应遵循对应产品说明。 气缸润滑说明

橡胶能大幅变形后恢复，靠的是分子链与交联网络的共同作用。硫化后的网络通常不会像糖一样完整溶进油里，但油液中的小分子仍可能进入网络，使材料溶胀；胶料中的可迁移组分也可能进入润滑剂，使材料收缩或硬化。因此，“没有溶解”并不等于“性能不受影响”。

图2｜油液进入交联网络后的溶胀示意。毛工独立绘制。

读图提示：示意不规定变化幅度，也不把物质迁移自动当作化学反应；具体变化需要测试确认。

吸收进入网络后，橡胶的体积可能增加，硬度或弹性响应可能改变。对自由试片，这表现为尺寸变化；放到沟槽里，变化还会影响压缩量和空间填充。对运动密封，接触带宽度与摩擦也可能随之变化。

图3｜可迁移胶料组分离开后的收缩示意。毛工独立绘制。

读图提示：示意不规定变化幅度，也不把物质迁移自动当作化学反应；具体变化需要测试确认。

抽提与吸收可以同时发生。油液进入带来的增量，与胶料组分离开带来的减量，可能部分抵消。最后测到体积接近零变化，仍需检查硬度、拉伸、反力及表面状态。把物质迁移称作“交换”比较合适，不应在没有化学分析时直接认定发生了化学反应。

图4｜吸收与抽提同时发生的双向交换示意。毛工独立绘制。

读图提示：示意不规定变化幅度，也不把物质迁移自动当作化学反应；具体变化需要测试确认。

图5｜吸收、抽提与净变化的关系。毛工工程示意。

高温还可能改变交联网络：进一步交联与断链都可能发生，主导过程取决于胶料和环境。表面氧化、局部磨损、整块材料吸收又是不同层面的变化。研究时应先记录“看到了什么”，再用对照和材料分析解释“为什么”。

本文沿用塑料相容性篇的研究方法，但把重点转向橡胶的压缩恢复与密封功能。后文分别标明成品脂、基础油、成品油、动态摩擦和环境老化证据；不同试验的绝对数值不作为材料或品牌排行榜。

图6｜自由试片、压缩状态与动态总成三层证据。毛工工程示意。

2 相容性首先是具体胶料与具体润滑剂的关系

“NBR耐油”“FKM耐高温”是选材的起点，但项目最终采购的是某一配方的胶料。聚合物组成、硫化体系、填料、增塑剂与后处理都会改变结果；润滑脂中的基础油、添加剂和可迁移组分也需要一起考虑。福斯明确将材料相容性表定位为初步参考，并建议逐一验证。 FUCHS资料

表1 常见密封橡胶的初筛方向

FKM与FFKM也是两个不同材料家族。FFKM的较高耐介质与耐温能力，不能替代具体胶料的压缩、摩擦和耐久验证；本页的FKM实测数据不适用于FFKM。

表1为工程初筛提问清单，不是兼容性评级。材料耐介质的一般方向可查密封厂商手册；一旦进入项目，应拿实际胶料和完整成品脂做试验。 Parker手册

Parker手册给出的NBR技术产品丙烯腈含量范围约为18%～50%。提高含量通常有利于耐油性，同时会改变低温柔性等性能。因此，同样写“NBR 70 Shore A”，仍可能是两个表现不同的材料。 Parker手册

图7｜电子天平配密度测量组件的实物照片。来源：A&D AD-1653产品资料。 装置资料

读图提示：样品在空气与液体中的称量差用于浮力／密度计算。这里展示称量环节，不是恒温浸泡装置，也不是花荣论文原设备。

补充表A｜NBR、CR基础油接触后的有限数据摘录：80℃、168小时（花荣论文）

上表按原表11的区间重排端点，原文没有充分披露各油品、胶料配方与区间统计定义，因此只用于展示变化方向和胶料差异。原表“延长／延伸率%”的口径不够清楚，这里不作保持率计算。尤其CR—酯油的大溶胀，不能推广为所有酯油与所有CR的结果；原文关于硅油和PFPE可排除相容性风险的概括，也不作为本文选型规则。

润滑脂也一样。PAO、酯、硅油、PFPE只是基础油类别；用同类基础油制成的不同成品脂，不能共享一个相容性结论。基础油试验适合排查原因，项目放行应回到最终配方、最终胶料和实际介质。

3 橡胶为什么会变大 变硬或失去恢复能力

吸收与抽提可能同时发生

硫化橡胶可以理解为带有交联连接的分子网络。润滑剂中的小分子进入网络，可能造成溶胀与软化；橡胶里的可迁移成分进入润滑剂，则可能造成质量减少、收缩或硬化。Parker指出，这两个过程可以同时发生。 Parker手册

因此，净体积接近零，并不等于没有交换。假设一种橡胶吸收介质带来的体积增加，恰好抵消了抽提和收缩，最终尺寸可能变化不大，但组成与力学行为已经改变。这个解释是机理上的可能性，具体样品需要质量、硬度与材料分析共同验证。

热老化会改变分子网络

高温与氧可能促进新的交联，也可能造成断链；哪一条路径更明显，与胶料和暴露条件有关。交联增加时，材料可能更硬、更难变形，但弹性恢复未必更好；断链占主导时，强度、伸长能力或抗裂能力可能下降。

橡胶与尼龙的分子结构不同，不能把尼龙的晶区完善等解释直接搬过来。多数硫化密封胶料需要优先围绕交联网络、物质迁移和表面损伤分析。

表面变化与整体变化要分开看

运动密封最忙的是接触带。温升、剪切、油液更新和磨损集中在狭窄区域，局部性质可能与整块胶料不同。自由试样测到的平均值，未必能代表唇口或密封接触带。动态密封部分的研究正是通过MRI观察局部油液渗入。 动态轴封研究

表2 指标与它回答的问题

4 完整润滑脂接触数据能告诉我们什么

一份2017年STLE会议上的生产商技术报告，公布了G-9000与G-9001两种苯基／氟共聚硅氧烷润滑脂接触四类橡胶后的数据。试样由润滑脂包覆，在80℃烘箱中放置7天，即168小时。原文未公开胶料配方、重复数和误差范围。 成品脂数据

表3 成品润滑脂接触后的质量与硬度变化

同一润滑脂在不同橡胶上，变化方向不同；同一橡胶接触两种相近润滑脂，变化幅度也不同。这里测的是质量，不是体积，不能把EPDM质量下降4.79%写成体积收缩4.79%。

工程判断：这组结果可以帮助缩小候选范围，但缺少压缩反力、泄漏与动态耐久数据，不能据此宣称动态密封合格。质量减少并伴随硬度增加，提示需要排查抽提或热老化；具体机理尚不能由这两项数据确认。

资料年代与用途也要写清楚。这是特定历史试验，不代表今天任一在售批次的保证值，更不能推广成“全部硅基脂对所有橡胶相容”。

5 FKM数据说明硬度与拉伸性能不一定同向

2025年一项基础油研究使用2 mm厚FKM片材，分别完全浸泡在不含添加剂的SpectraSyn 4 PAO4与Waglinol 3/13480多元醇酯POE中，120℃、168小时。质量、硬度和拉伸各用六个试样；Shore A测量将片材叠到6 mm。 FKM研究

表4 同一FKM胶料接触PAO4与POE的结果

原文的变化率来自未四舍五入的统计值，因此用表中保留一位小数的均值重算，可能与原文百分比略有差别。不能据此修改原文数据。该组初始强度较低，具体FKM配方未充分公开，尤其不适合拿绝对强度和其他研究直接排名。

图8｜按文献表格重绘的均值比较图。条件为120℃、168小时、纯基础油；原始标准差见表4。 FKM研究

这组结果对科普最有价值的一点，是PAO组硬度上升，同时强度和断裂伸长率都上升。因而“硬度升高必然意味着伸长率下降”不成立，尼龙的某种变化模式也不能直接套用到FKM。

作者把PAO组质量减少与可能的抽提联系起来，把POE组质量增加与吸收联系起来。它们属于机制解释；本研究没有给出完整成品脂、压缩密封或动态泄漏验证，也没有充分的同温空气老化对照来分离热处理贡献。不能把“拉伸指标提高”直接翻译成密封寿命提高。

6 成品油长期接触数据说明短时筛查的局限

2022年一项研究将FKM、EPDM与硅橡胶分别浸泡在四种商业ATF中，100℃下测试168、336、504和672小时。A以Ⅰ类基础油为主，B、C、D以Ⅲ类基础油为主，成品油添加剂含量分别约11.7%、11%、17%与27%。这些是成品油数据，不是润滑脂数据。 ATF研究

表5 100℃下接触ATF后的拉伸强度

表6 672小时拉伸强度保持率 由表5均值计算

图9｜由公开均值计算的拉伸强度保持率。100℃、672小时、成品ATF；同文胶料初始值为分母。 ATF研究

硅橡胶在C油中，强度由10.03降至2.10 MPa，保持率只有20.9%；而同一硅橡胶在其他油中不同。FKM在本研究中还出现约2.5%～3.5%的体积收缩。研究说明，胶料与完整油液的组合、暴露时长，都不能省略。 ATF研究

这里不把C油结果归因于某一种添加剂，因为论文没有提供足以完成该因果判断的配方对照。也不把Ⅲ类基础油的商品“合成”标签当作EPDM相容性保证。表5、表6均以研究实测未老化样品为分母，不使用供应商名义强度。

7 密封件被压着时还要测什么

橡胶被压在沟槽中，靠变形产生接触反力。保持同样压缩几何时，反力可能随时间下降，这叫压缩应力松弛。卸载后经过规定恢复时间，尺寸仍未回到原值，则通过压缩永久变形评价。ISO 3384-1与ISO 815-1分别提供这两类方法框架。 应力松弛方法 永久变形方法

两者回答的问题不同。压缩永久变形是卸载后的恢复情况；应力松弛是装着不动时还剩多少反力。一个试样看起来仍贴在沟槽里，并不证明压紧力没有下降。

图10｜永久变形与反力损失不能互换。数字为教学示例，非实测。

用数字理解永久变形与反力保持

计算示例，非实测：圆柱试样原厚度10.0 mm，压到7.5 mm，卸载并规定恢复后厚度为9.0 mm。压缩永久变形为（10.0−9.0）÷（10.0−7.5）×100%=40%。这里40%表示施加的2.5 mm变形中，有1.0 mm没有恢复，不是试样厚度减少40%。

另一个计算示例，非实测：同样压缩条件下，初始反力100 N，老化后60 N，反力保持率为60%，反力损失为40%。它不等于压缩永久变形40%，也不能直接换算成允许密封压力。

小幅溶胀也可能改变沟槽状态

计算示例，非实测：忽略温度膨胀和约束，假设自由橡胶各方向均匀溶胀，体积增加10%时，线尺寸约增加（1.10）的三次方根−1，即3.23%。截面直径2.00 mm的O形圈变成约2.065 mm；沟槽高度固定1.60 mm时，几何压缩率由20.0%变为约22.5%。

若原沟槽橡胶体积填充率为85%，同样假设下，10%体积溶胀使填充率变为93.5%。这说明体积变化对设计余量有实际意义。装配约束、拉伸、软化和温度都会使真实情况更复杂；这里仅展示几何影响，不预测摩擦或接触压力。

工程建议：润滑脂接触老化应增加一组实际压缩状态的试验，并与同温同时间的无脂老化或项目基准脂比较。清楚记录压缩率、是否接触工作介质、恢复温度和恢复时间；否则“压变小”也可能只是测量条件不同。

8 动态密封把局部变化放大成摩擦与泄漏

动态密封接触带同时承受压缩、剪切与摩擦热。脂膜存在时，能降低直接接触；脂膜被带走或难以补充时，橡胶与对偶面的黏着和变形损耗会重新占据重要位置。相容性变化又可能改变尺寸、硬度和接触力，因此动态结果不一定跟随某一项浸泡指标。

2022年一项研究用环锥摩擦试验与旋转轴封部件试验，再通过MRI检查油液进入橡胶的位置。表7前三行是环锥试验，第四行才是实际轴封；不同油液、温度和载荷并未完全一致，因此不能将它们视为公平的基础油排名。 动态轴封研究

图11｜环锥摩擦试验与真实旋转轴密封的对应关系。Bellaire等，Figure 1；CC BY-NC-ND 4.0，完整图板保留。 动态轴封研究

读图提示：图中的模型用较少材料建立类似接触；它有助于筛查，不替代所有实际轴封工况。

表7 动态接触研究的条件与结果

前三组滑动速度均为5 m/s。MRI发现两组PAG组合有油液渗入；其中ACM＋PAG组合的常规硬度变化并未充分提示局部渗入。第四组轴封虽报告泄漏，MRI却未检出油液渗入。它说明泄漏还需要结合磨损、几何与运行状态追查，不能全部归因于溶胀。 动态轴封研究

图12｜MRI看到的局部油液渗入及强度分布。Bellaire等，Figure 4；CC BY-NC-ND 4.0，保留原坐标与标尺。 动态轴封研究

读图提示：图像关注局部渗入，不是橡胶外观照。亮暗与作者测量方法有关，不能直接读成密封泄漏量。

动态润滑重点看启动与运行的全过程

表8 动态密封的功能指标

工程判断：摩擦下降有两种值得区分的来源。脂膜改善可以使摩擦下降；密封接触反力衰减也可能使运动变轻。因此发现“更滑了”时，应同步看泄漏和接触力。单纯追求最低摩擦系数，可能遗漏密封余量的损失。

9 润滑脂降低摩擦的幅度可以很大

2026年一项研究使用41%丙烯腈的NBR 4155、60 phr二氧化硅填料与硫黄硫化体系，和直径5 mm的316L钢球做往复接触。室温20±5℃，法向载荷8.2 N，行程10 mm，速度1 mm/s，120次循环，每组重复三次。涂脂试验使用HSE-205，论文称其为PTFE基脂、NLGI 2，但未充分披露基础油化学类型。 NBR减摩研究

图13｜往复钢球—橡胶试验示意。Ye等，2026，原文Figure 1；CC BY 4.0，仅转格式。 NBR减摩研究

读图提示：钢球接触平板NBR，是摩擦模型，不是完整气缸或阀门密封。

表9 干摩擦与涂脂后的稳态摩擦系数

图14｜按论文稳态均值和标准差重绘。空气与50 MPa氢气中，涂脂后的摩擦系数约为干摩擦的7%。 NBR减摩研究

由表9计算，空气中摩擦系数降低93.1%，50 MPa氢气中降低92.3%。试验同时观察到涂脂后表面损伤减轻。但这是一段120次循环、总滑动路程约2.4 m的短程接触试验，不是完整密封寿命测试，也没有证明长期橡胶相容性或实际泄漏量改善。

图15｜干摩擦后的NBR表面SEM图。Ye等，2026，Figure 8；CC BY 4.0，完整图板保留。 NBR减摩研究

读图提示：放大倍率、标尺与气体条件须一起读；不能直接当成涂脂后的表面。

图16｜涂脂后的摩擦曲线与表面形貌。Ye等，2026，Figure 10；CC BY 4.0，完整图板保留。 NBR减摩研究

读图提示：曲线只覆盖120次循环。形貌显示损伤较轻，并没有给出完整密封寿命或润滑状态磨损体积的通用结论。

这组数据适合说明润滑膜对橡胶摩擦的影响幅度，不适合直接作为某种密封结构的设计摩擦系数。“PTFE基脂”这一描述也不能直接认定为PFPE基础油脂，必须查看配方或技术资料。

10 环境老化对动态表现的影响需要单独分离

另一项NBR研究在80℃、85%相对湿度下老化到16天，再测试材料与气缸密封。它属于环境老化研究，没有把润滑脂作为老化时唯一自变量。因此可用来说明老化与摩擦的耦合，不能用来证明某款脂损坏橡胶。 气缸老化研究

表10 NBR环境老化研究中的定量结果

气缸试验在25±2℃下进行，速度覆盖10～90 mm/s。表中接触面积来自有限元仿真，不能与摩擦实测混为一谈。压缩永久变形属于特定试样和恢复程序的结果；82.4%不能推广成所有NBR的典型值。 气缸老化研究

图17｜气缸摩擦随速度与压力的变化。Huang等，Figure 5；CC BY 4.0，完整图板保留。 气缸老化研究

读图提示：横轴分别是速度与气压。这是未老化密封的测量与拟合数据，不是不同老化天数的曲线；不能据此证明某款脂导致损伤。

工程启示：评价润滑脂时，应保留同温同时间的对照，必要时增加湿度或工作介质条件。若全部性能变化都被记到“油脂相容性”名下，就可能把热老化、潮湿或原胶料问题误判成油脂问题。

11 怎么制定一套有用的测试方案

第一步明确对象与合格边界

先收齐胶料牌号、硬度、硫化体系、零件图、压缩率、工作介质、温度、压力和运动形式。旋转轴封要说明线速度、轴跳动和表面；往复密封要说明行程、速度、换向和停放；一次装配润滑不能自动当作全寿命润滑。

合格指标从零件功能反推。启动电流或驱动力受限，就给启动峰值设边界；密封要求严格，就给泄漏设边界；空间余量有限，就同时看体积变化与沟槽填充。限值需要密封设计方、材料方和润滑剂方共同确认。

第二步从材料筛查走向受力状态

表11 建议的分级验证安排 属于工程建议

图18｜建议的分级验证路线。毛工工程示意，不是标准规定的统一试验矩阵。

对初次筛选，本文建议每条件至少三件独立试样；拉伸等离散较大的指标优先五件以上，正式数量仍按所采用标准或项目规范确定。不能用同一试样多按几次硬度计，替代多个独立样品。建议数量不构成标准条款。

温度应来自实际持续温度与短时峰值，不能为了加速而随意越过胶料或润滑脂的适用区间。高温加速若改变主导失效机理，就不能直接折算常温寿命。基础油、完整脂和已使用脂可作为排查变量，但不要一开始做无法解释的全组合大矩阵。

第三步把量测过程控制住

体积用浮力或密度方法测量，质量用空气称量；擦脂不净会制造“吸收增重”。清洗介质本身也可能影响橡胶，应统一并验证。测量前的冷却时间、干燥时间和是否允许脱附，要写入记录；硬度还要满足厚度与曲率要求。

建议同时保存原始应力—应变曲线、单件结果和照片，只报平均保持率容易隐藏异常试样。动态数据保留完整力／扭矩曲线，标明启动峰值与稳定运行区，不要把二者合成一个平均数。

12 标准提供方法 项目决定限值

表12 方法标准与应用边界

ASTM D4289的公开范围给出70小时、100℃或150℃等条件，同时允许润滑剂规范规定其他时间、温度和弹性体。它明确提醒，体积／硬度结果不能复现全部实际使用变化，剧烈弯曲或极端温度项目还应测拉伸强度与伸长率。本文核对的官网有效版本为D4289-24a。 D4289

该标准也举过与车辆试验体积变化相关性很高的案例，r²=0.99。这个数值说明初筛可以有价值，却不等于所有密封结构、所有动态指标都存在同样相关性。 D4289

杜邦公开的简化O形圈筛查方法采用125℃、72小时，主要观察体积与外观，并明确只用于第一轮筛查。其“Excellent”分档允许约−10%到+10%的体积变化；这个宽范围不能直接写成动态密封验收限值。 O形圈筛查

Parker对动态O形圈提出体积溶胀不宜超过10%的设计指导，并提醒收缩会降低压缩量、增加泄漏风险。这也不是所有密封件的通用放行线：精密阀、低驱动力机构或小沟槽余量可能需要更严格的项目限制。 Parker手册

本文引用的两项论文采用了ASTM D638形状或方法来研究橡胶，生产商案例也可能采用塑料拉伸框架。报告保留原研究事实；新建橡胶试验方案应优先考虑ISO 37等橡胶方法，避免不加区别照搬塑料标准。标准全文的执行细节应按正式版本核对。 FKM研究 ATF研究 橡胶拉伸方法

13 怎样解读一份客户相容性报告

报告先写清楚“谁和谁，在什么条件下接触”，再写数据。建议最少包含：胶料与批次、润滑剂与批次、试样形态、温度、时间、接触量、工作介质、压缩状态、清洗／恢复程序、重复数、基准和项目限值。缺少这些字段，“相容性良好”很难用于下一家客户。

表13 常见结果与下一步判断

工程结论应限定适用范围。例如“该胶料与该脂在100℃、168小时自由接触后，体积、硬度满足项目初筛要求”，比一句“对橡胶完全相容”更有用。动态总成通过后，再补充脂量、压力、温度、速度、停放和耐久条件。

当前证据的空白也要保留：公开资料中的完整成品脂长期压缩松弛、真实密封动态寿命与泄漏数据，明显少于油液浸泡数据。本文没有足够证据给出通用允许百分比，也不能据此评定某一未测试客户胶料与某款产品的最终适配性。

14 研究的新关注点：橡胶吸油与接触区供油耦合

2025年Fraunhofer团队把接触角、吸油与橡胶摩擦放在一起研究。对所测试的NBR／HNBR体系，吸收和润湿行为与摩擦、磨损有关；作者还提出，基础油被橡胶吸收后，剩余富稠化剂相的润滑能力可能改变。这是有实验支持的机理解释，仍需对具体成品脂验证。 吸油与摩擦研究

图19｜同时检查橡胶、润滑剂与功能。毛工依据研究方向整理的工程示意。 吸油与摩擦研究

另一项研究用23种商业脂评价真实旋转轴密封。脂的NLGI等级覆盖低于000至2～3，每次动态运行24小时，记录摩擦扭矩和密封边缘温度。研究未找到一个可独自预测贫油润滑的指标；基础油40℃运动黏度与该综合评分没有发现相关性。这里讨论的是供油与润滑能力，不能独立代表化学相容性。 密封供油研究

补充表B｜23种商业脂研究提供的选型线索 密封供油研究

这里的“脂剪切黏度”是指定温度、剪切速率下的流变指标，不是基础油40℃运动黏度。现场看到脂留得住，不等于微小接触带持续有油；看到摩擦下降，也要同时确认泄漏和反力。

15 NASA的经验：残留物与停放后黏附值得单独看

NASA在航天飞机O形圈选材中，曾把胶料涂覆或埋入Conoco HD-2石油基脂，约24℃或49℃接触14～180天，每项至少3件。S650-70硅橡胶与Arctic Nitrile胶料出现黏性、不具润滑作用的表面残留；报告解释为较低分子量组分优先进入橡胶，较高分子量组分和添加剂留在表面。这个历史案例说明，胶料吸收和脂的表面状态可以同时变化。 NASA组分迁移

NASA随后研究了对接密封用S0383-70硅橡胶与Braycote 601EF全氟聚醚脂。试样压缩25%、保持20小时，涂脂量1.2 mg/cm²，卸载时测分离黏附力。它评价的是分离黏附，不是滑动摩擦系数或往复寿命。 NASA黏附研究

图20｜NASA后续在轨暴露研究使用的S0383-70硅橡胶试样：组合件及拆分后的平环、外环和按钮试样。2025报告Figure 2，公共使用许可。 NASA试样资料

读图提示：帮助理解航天密封研究中的试样形态；这是2025研究的试样，不是2012黏附试验照片，也不是往复气缸密封圈。

图21｜NASA公开均值重绘：涂脂降低分离黏附力。条件：25%压缩、20小时；误差分布未在此图展开。 NASA黏附研究

补充表C｜硅橡胶分离黏附力均值，单位psi NASA黏附研究

单独涂脂分别降低黏附约67%和75%；但在已做原子氧处理的表面再涂脂，结果反而高于单独原子氧处理。这不能推广为普通工业表面处理的规律，却提醒我们组合效果需要实测。对有停放后卡滞问题的密封，启动峰值值得从稳定运行摩擦中单独拿出来。

16 动态相容性不能只留下试验前后两个数字

2025年接受的一项环锥摩擦试验研究，将模型试验与真实旋转轴封和静态老化比较。FKM组在110℃、NBR组在80℃测试，滑动速度6 m/s，计划时间1008小时。所测试组合的模型与真实轴封判断较一致，静态老化未能可靠反映动态结果；摩擦曲线波动、裂纹、起泡和接触边缘侵蚀是重要线索。其介质为润滑油，不能直接当作成品脂认可。 动态测试研究

工程上，建议把记录分成三段：停放后启动、稳定运行、耐久中逐步变化。保存完整力或扭矩曲线，标记温度与泄漏首次异常的时间；拆解后再把局部损伤、脂分布与这些时间对应起来。这样更容易分辨材料变化、贫油、磨损和结构因素。

回到实际选脂，最有用的结论应该有明确对象与边界：哪个胶料、哪款成品脂、什么温度和时间、怎样受压与运动，以及满足哪些功能要求。体积和硬度用于筛查，反力和恢复用于理解密封，动态总成用于决定能否使用。

参考资料

正文数据与资料图旁直接提供简短链接。原始研究、实测数据、计算示例与工程建议分别注明；标准正式执行按项目指定版本。

• FUCHS，塑料与弹性体相容性资料。

• Parker，O-Ring Handbook，材料与密封设计。

• Dow Corning／MOLYKOTE，G-900X成品脂接触数据，STLE 2017。

• Tormos等，FKM与PAO／POE基础油，2025。

• García-Tuero等，ATF与密封橡胶长期接触，2022。

• Ye等，涂脂NBR在高压氢中的摩擦，2026。

• Bellaire等，动态轴封与MRI，2022。

• Huang等，NBR湿热老化与摩擦，2024卷。

• ASTM D4289-24a，弹性体与润滑剂接触。

• ISO 3384-1:2024，压缩应力松弛。

• ISO 815-1:2019，压缩永久变形。

• DuPont／MOLYKOTE，O形圈相容性筛查白皮书。

• ISO 37:2024，橡胶拉伸。

• ISO 1817:2026，液体接触影响。

• 花荣，汽车转向拉杆球头摩擦系统的特种润滑剂研究，上海交通大学，2013。图3、17—19、24及表11；用户提供论文。

• Hahn等，商业脂与旋转轴密封润滑，2023。

• Koplin等，密封橡胶与润滑剂相互作用，2025。

• Stubbe等，动态橡胶—润滑剂相容性测试，2025接受。

• NASA TM-108395，O形圈材料与脂接触测试，1993。

• NASA/TM-2012-217263，硅橡胶涂脂后的黏附与放气，2012。

案例中的方案必须结合真实设备参数、材料牌号和验证条件复核，不应直接替代现场测试。