国立先进产业科学技术研究所[主席Ryoji Chubachi]（以下简称“AIST”）纳米管实际应用研究中心[研究中心主任Kenji Hatake]和Zeon Sun Arrow/AIST CNT 复合材料研究中心（以下简称“TACC”）是国家研究开发机构新能源和产业技术综合开发机构【会长：石冢弘明】（以下简称“NEDO”）项目的结果，含有单壁CNT的耐热性氟橡胶 (FKM)的开发并成功实现了“O型环”的商品化。
该O型圈在长寿命、高耐热、耐高压方面具有优异的性能，其耐用时间比市售FKM材料长35倍。自 2018 年 10 月 1 日起，Sun Arrow Co, Ltd [代表董事兼总裁 Yuji Tokimune]（以下简称“Sun Arrow”）将开始以与 FKM 相同的价格范围进行销售（名称：SGOINT-O 形环）。例如，有望用作石油钻探设备的密封材料，以及汽车和飞机发动机周边部件中金属密封件的替代品，有助于降低更换频率和管理成本。这种O型圈在高质量、高速、批量合成方面表现出色使用超生长方法批量生产单壁碳纳米管（SGCNT）的产品。
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| SGOINT-O 环外观 |
橡胶O型圈用作管道和容器的密封件，具有高密封性能（气密性）和灵活性，但在高温高压的恶劣环境中使用时，例如化工厂、发电和石油钻探应用，其使用寿命有限。因此存在应用范围有限、需要频繁更换等问题。另外，从节能的观点出发，汽车、航空器等的金属密封部件也要求被轻量化。
作为NEDO项目“纳米碳应用产品创建项目（2002-2005）”的一部分，AIST于2004年开发了超级生长方法，这是一种合成高纯度、长长度、高比表面积和优异分散性的单壁碳纳米管的方法。 2015年，在NEDO的支持下，Zeon Corporation（以下简称“Nippon Zeon”）利用该合成方法成功量产了单壁碳纳米管。自 2017 年以来，由 AIST、Zeon 和 Sunarrow 组成的 TACC 一直在进行旨在将 CNT 和各种复合材料商业化的研究和开发。
对于CNT和橡胶复合材料，我们迄今为止开发了一种单壁含CNT橡胶复合材料，即使在氮气气氛中420°C加热3小时也能保持其形状。2017 年 6 月 8 日 AIST 新闻稿）。为了提高CNT和橡胶复合材料的性能，由于CNT的高度分散，保持三维网络结构非常重要。然而，物理性能与市售 O 形圈的差异不足以证明商业化成本的合理性，因此人们一直在努力改善物理性能。
在保持复杂的网络结构的同时分散CNT，通过传统的捏合是困难的，但通过提高添加剂的混合比例可以实现。此外，它与单壁碳纳米管的廉价分散方法兼容，并获得了高性能的氟橡胶复合材料，但与商业产品FKM的价格范围相同。请注意，过氧化物（PO）交联三元FKM用作基材。
图1显示了在230°C高温下压缩永久变形的实验结果，压缩永久变形是长期密封性能的指标。一般认为，如果压缩永久变形超过80%，就无法保持良好的密封性能。与之前的组合产品（截至2018年6月）相比，长期密封性能高达商业产品FKM（约470小时）的约17倍（约800小时），但通过新的组合产品，我们能够确认耐久性已提高至约1,630小时，约为商业产品FKM的35倍。通过阐明碳纳米管影响压缩永久变形的机制并优化各种添加剂的混合比例，实现了更长的使用寿命。
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| 图 1 230 °C 下压缩形变（密封耐久性）随时间的变化（近似寿命） |
图2显示了该产品与竞争商业产品FKM的各种特性的比较。该产品在与市售 FKM 相同的价格范围内提高了耐热性（连续使用温度）和压缩永久变形（更换寿命）。因此，预计可用作石油钻探设备的密封材料、汽车和飞机发动机周边部件的金属密封件的替代品，有助于降低更换频率和管理成本。
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| 图2橡胶O型圈特性比较 |
这一结果标志着 TACC 开发的产品首次销售，也是世界上应用 SGCNT 产品的首次销售。请注意，该产品具有吉翁纳米科技有限公司制造和销售的CNT材料被使用。
2018年10月，Sunarrow将开始销售SGOINT系列耐热氟橡胶O型圈，TACC将根据用户需求开发定制产品。以本项目为起点，今后AIST将继续考虑SGCNT的各种应用。
AIST 计划于 2018 年 9 月 14 日在东京大学弥生讲堂（东京都文京区）举行的第 11 届纳米碳实际应用推广研究小组上详细介绍这一结果。