Es ist kein Geheimnis, dass Hitze Gummiprodukte beschädigen kann. Aber wussten Sie, dass es Möglichkeiten gibt, Gummi so zu formulieren, dass er hohen Temperaturen standhalten kann?

In diesem Blogbeitrag gehen wir auf die verschiedenen Möglichkeiten der Formulierung von hitzebeständigem Gummi ein und erläutern, wie Ihr Unternehmen davon profitieren kann. Außerdem werden wir einige der Faktoren erörtern, die Sie bei der Wahl einer Formulierungsmethode berücksichtigen sollten. Wenn Sie also nach einer Möglichkeit suchen, Ihre Gummiprodukte vor Hitze zu schützen, lesen Sie weiter!

Was ist hitzebeständiges Gummi und warum brauchen wir es?

Hitzebeständiges Gummi ist ein elastisches Material, das hohen Temperaturen standhalten kann. Es wird häufig in verschiedenen industriellen und kommerziellen Anwendungen wie Dichtungen, Dichtungen und Schläuchen verwendet.

Hitzebeständiges Gummi hat viele Vorteile gegenüber anderen Materialien. Es ist langlebig, widerstandsfähig und hat eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.

Zusätzlich, hitzebeständiges Gummi ist oft kostengünstiger als andere Optionen. Wie der Name schon sagt, ist hitzebeständiges Gummi ein ideales Material für Anwendungen, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern.

Es ist jedoch zu beachten, dass hitzebeständiges Gummi nicht völlig immun gegen Hitzeschäden ist. Bei längerer Hitzeeinwirkung wird er schließlich abgebaut. Trotzdem bieten hitzebeständige Kautschuke in vielen Anwendungen eine hervorragende Leistung.

Unter Hitzebeständigkeit versteht man die Fähigkeit von Kautschuk und Kautschukprodukten, ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften bzw. ihre Leistung nach einer langfristigen thermischen Alterung beizubehalten. Im Wesentlichen kein Rückgang dieser Art.

Der Unterschied zwischen den physikalischen und mechanischen Eigenschaften bei hoher Temperatur und denjenigen bei Raumtemperatur ist gering, d. h. die Temperaturbeständigkeit ist gut. Zeigt die Veränderung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Gummi mit der (Prüf-)Temperatur an.

(Hitzebeständige) Gummierzeugnisse die bei hohen Temperaturen verwendet werden, müssen eine gute Hitzebeständigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Wärmebeständigkeit zu bewerten, z. B. die Martin-Wärmebeständigkeit und die Vicat-Wärmebeständigkeit, um den Grad der Wärmebeständigkeit zu ermitteln.

Die Zersetzungstemperatur kann auch mit dem thermogravimetrischen Messgerät als Obergrenze der Gebrauchstemperatur des Materials oder durch 40- bis 45-minütiges Erhitzen im Vakuum ermittelt werden, wobei die Temperatur, bei der die Masse um 50% (Tn) reduziert wird, die Halbwertszeittemperatur zur Bewertung der Wärmebeständigkeit ist.

Unter hitzebeständigem Kautschuk versteht man vulkanisierten Kautschuk, der seine ursprünglichen mechanischen Eigenschaften und seinen Gebrauchswert auch bei hohen Temperaturen noch lange Zeit beibehält.

Das Ausmaß der Veränderung der Eigenschaften (z. B. Härte) und die Geschwindigkeit der Veränderung der Eigenschaften (z. B. Zugfestigkeit), die Beibehaltungsrate der Leistung und der Alterungskoeffizient zeigen die Veränderung der mechanischen Eigenschaften an.

Bei Gummidichtungsprodukten wird die Wärmebeständigkeit von vulkanisiertem Gummi im komprimierten Zustand als Wärmebeständigkeitskompressionsleistung bezeichnet, die häufig durch den Druckverformungskoeffizienten oder den Druckspannungsrelaxationskoeffizienten bewertet wird.

Kautschuk, der seine ursprüngliche Leistung und seinen Gebrauchswert auch nach langfristiger Verwendung bei über 80 °C im Wesentlichen beibehält, gehört in die Kategorie "hitzebeständiger Kautschuk". Die hitzebeständige und hochtemperaturbeständige Leistung von Silikonkautschuk-Produkte ist die häufigste Leistung unter den besonderen Eigenschaften von Gummi.

Der wesentliche Grund für die stabile Leistung von Kautschuk in diesem Fall ist, dass er dem Einfluss von Faktoren wie Sauerstoff, Ozon, korrosiven Chemikalien, energiereicher Strahlung und mechanischer Ermüdung bei hohen Temperaturen widerstehen kann. Gute Leistung.

Betriebstemperaturbereich/°C Geeignetes Gummi

70～100 Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk

100～130 Neoprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk

130～150 Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, chlorsulfonierter Polyethylen-Kautschuk

150～180 Acrylkautschuk, hydrierter Nitrilkautschuk

180～200 Vinylsilikonkautschuk, Fluorkautschuk

200～250 Dimethylsilikonkautschuk, Fluorkautschuk

＞250 Perfluoräther-Kautschuk, Fluorsilikon-Kautschuk, Borosilikat-Kautschuk

Die Temperaturbeständigkeit von nationalem Standardgummi kann in die folgenden zwei Klassen und fünf Kategorien unterteilt werden

Normaler Gummi A -70～-30℃/90～120℃, wie NR, IR, BR, 237 SBR, CR.

Normaler Gummi B -40～-20℃/120～150℃, wie NBR, IIR, EPDM, CSM.

Gewöhnlicher Gummi C -30～10℃/80～90℃, wie T, U.

Hitzebeständiger Gummi A -30～-10℃/150～200℃, wie ACM, ANM, EVA, CO, ECO.

Hitzebeständiger Gummi B -70～-20℃/250～300℃, wie MQ, MVQ, FPM, FKM.

In der Praxis wird jedoch aufgrund des Einflusses verschiedener interner und externer Faktoren der allgemeine Dienkautschuk bei etwa 100 °C, der ölbeständige Nitrilkautschuk bei 130 °C und der Acrylatkautschuk bei 180 °C geregelt, um eine sichere Lebensdauer zu gewährleisten. ℃.

Die Temperatur von Silikon- und Fluorkautschuk liegt bei 200-250°C und kann bei kurzfristiger Verwendung 300-350°C erreichen. Es gibt auch 4 Kategorien:

Die Hitzebeständigkeit von Silikonkautschuk-Produkte hängt hauptsächlich von der Art des verwendeten Gummis ab. Daher sollte bei der Entwicklung der Rezeptur zunächst die Wahl des Rohgummis berücksichtigt werden.

Die Hitzebeständigkeit von Gummi zeigt sich in der hohen Fließtemperatur, der hohen thermischen Zersetzungsstabilität und der guten thermochemischen Stabilität von Gummi.

Die Fließtemperatur von Gummi hängt von der Polarität der Molekularstruktur des Gummis und der Steifigkeit der Molekülkette ab. Je größer die Polarität und die Steifigkeit sind, desto höher ist die Fließtemperatur.

Die Polarität der Kautschukmoleküle wird durch die polaren Gruppen und die Molekülstruktur bestimmt, und die Steifigkeit der Molekülketten hängt auch von der Regelmäßigkeit der polaren Substituenten und der räumlichen Strukturanordnung ab.

Die Einführung von 238 Cyanogruppen, Estergruppen, Hydroxylgruppen oder Chlor- und Fluoratomen usw. in Kautschukmoleküle verbessert die Hitzebeständigkeit.

Die thermische Zersetzungstemperatur von Gummi hängt von den chemischen Bindungseigenschaften der Molekularstruktur des Gummis ab.

Je höher die chemische Bindungsenergie ist, desto besser ist die Hitzebeständigkeit. Makromolekulare Ketten wie Borosilikatkautschuk, Silikonkautschukund Polyphenylsiloxan haben eine hohe Bindungsenergie und damit eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.

Mit Ausnahme von fluorhaltigem FPM weist Kohlenstoffkettenkautschuk im Allgemeinen eine geringe Hitzebeständigkeit auf und kann lange Zeit bei einer Temperatur von 150-200 °C verwendet werden;

Die Hauptkette enthält keine Kohlenstoffatome, wie z.B. elementare organische Polymere, wie z.B. der Typ Q. Die Hitzebeständigkeit ist sehr gut, und Kieselgel kann lange Zeit bei 250°C oder sogar 300°C verwendet werden.

Die chemische Beständigkeit von Kautschuk ist ein wichtiger Faktor für die Hitzebeständigkeit, da einige chemische Stoffe bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff, Ozon, Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln in Berührung kommen.

Sie fördern die Korrosion von Gummi und verringern die Hitzebeständigkeit. Die chemische Stabilität hängt eng mit der Molekularstruktur von Gummi zusammen.

Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk und chlorsulfoniertes Polyethylen mit geringer Ungesättigtheit weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf.

Liegt eine aromatische Struktur vor, die durch eine Einfachbindung an der Hauptkette verbunden ist, stabilisiert die Molekülkette die Struktur zusätzlich durch den Konjugationseffekt.

Die Wärmebeständigkeit von Gummi hängt mit dem Sättigungsgrad der Molekülkette des Kautschuks, der Steifigkeit der Molekülkette, der Polarität des Moleküls und der Art der chemischen Bindung zusammen. Kautschuk mit der folgenden Molekularstruktur hat eine bessere Hitzebeständigkeit.

Die Sättigung der Molekülketten ist hoch, z. B. bei Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk usw.; es gibt mehr anorganische Ketten im Hauptkettensegment des Kautschuks, z. B. die Hauptkette von Silikonkautschuk ist eine Silizium-Sauerstoff-Struktur;

Die Molekülkette des Kautschuks enthält Halogenelemente, Cyanogruppen, Estergruppen usw., z. B. Fluorkautschuk, Acrylatkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Neoprenkautschuk.

Verschiedene Formulierungen von hitzebeständigem Gummi

Verschiedene Formulierungen von hitzebeständigem Gummi sind für unterschiedliche Temperaturen ausgelegt. Die gebräuchlichsten Formulierungen sind für Temperaturen von bis zu 350 Grad Fahrenheit ausgelegt.

Diese Formulierung wird in der Regel für Anwendungen verwendet, bei denen der Gummi zeitweise großer Hitze ausgesetzt ist, wie z. B. bei Dichtungen.

Es gibt auch Hochtemperaturformulierungen, die Temperaturen von bis zu 600 Grad Celsius standhalten können. Diese Formulierungen werden in der Regel für Anwendungen verwendet, bei denen der Gummi ständig großer Hitze ausgesetzt ist, wie z. B. bei Kesseldichtungen oder Ofendichtungen.

Für spezielle Anwendungen, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt, wo der Gummi extremen Temperaturen standhalten muss, sind Formulierungen für höhere Temperaturen erhältlich. Es sind verschiedene Formulierungen von hitzebeständigem Gummi erhältlich, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden.

Richtige Verwendung von hitzebeständigen Gummispitzen

Wenn Sie auf der Suche nach einem zuverlässigen, hochwertigen und langlebigen Material sind, das hohen Temperaturen standhalten kann, dann sind Sie bei uns genau richtig Hitzebeständiger Gummi.

Diese Art von Kautschuk eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen die Möglichkeit besteht, dass sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie z. B. bei Dichtungen und Verschlüssen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass hitzebeständiges Gummi ist nicht unzerstörbar und muss richtig verwendet werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Hier sind 5 Tipps für den richtigen Umgang mit hitzebeständigem Gummi.

1). Verwenden Sie die richtige Qualität des hitzebeständigen Gummis für Ihre Anwendung. Es gibt verschiedene Sorten, die für unterschiedliche Temperaturbereiche ausgelegt sind. Stellen Sie sicher, dass Sie die für Ihre Bedürfnisse geeignete Sorte wählen.

2). Hitzebeständiges Gummi härtet aus und wird mit der Zeit spröde, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann zu Rissen oder Brüchen führen. Um dies zu vermeiden, sollten Sie Ihre hitzebeständigen Gummiprodukte regelmäßig überprüfen und bei Bedarf austauschen.

3). Achten Sie beim Einbau von hitzebeständigen Gummiprodukten darauf, diese nicht zu beschädigen. Schnitte oder Risse schwächen das Produkt und machen es anfälliger für Störungen.

4). Befolgen Sie bei der Verwendung von hitzebeständigen Gummiprodukten stets die Anweisungen des Herstellers. Informationen zur Lagerung, Installation und Wartung finden Sie auf der Produktverpackung oder in der Gebrauchsanweisung.

5). Wenn Sie Fragen zur Verwendung von hitzebeständigem Gummi haben, wenden Sie sich bitte an einen Fachmann, der Erfahrung im Umgang mit dieser Art von Material hat. Sie können Sie über den besten Einsatz in Ihrem speziellen Anwendungsfall beraten.

Schlussfolgerung

Das Formulierungsdesign von hitzebeständiges Gummi ist immer noch ein offenes Problem. Die Forscher haben jedoch eine Reihe von Lösungen vorgeschlagen, um die thermische Stabilität und die mechanischen Eigenschaften von hitzebeständige Kautschuke. Wir hoffen, dass dieser Übersichtsartikel einige nützliche Hinweise für die künftige Forschung über die Formulierung von hitzebeständigem Gummi liefern kann.