耐熱ゴムの配合設計

目次

熱がゴム製品にダメージを与えることは周知の事実です。しかし、高温に耐えられるようにゴムを配合する方法があることをご存知だろうか。

このブログでは、耐熱ゴムのさまざまな配合方法と、それらがお客様のビジネスにどのようなメリットをもたらすかをご紹介します。また、配合方法を選択する際に考慮すべき要素についても説明します。ゴム製品を熱から保護する方法をお探しの方は、ぜひご一読ください!

耐熱ゴムとは何か、なぜ必要なのか?

耐熱ゴムは、高温に耐えるように設計された弾性材料である。ガスケット、シール、ホースなど様々な工業用途や商業用途で一般的に使用されている。

耐熱ゴム は、他の種類の素材に比べて多くの利点がある。耐久性があり、弾力性があり、耐熱性に優れている。

加えて 耐熱ゴム は、他の選択肢よりも費用対効果が高いことが多い。その名が示すように、耐熱ゴムは高温への耐性を必要とする用途に理想的な素材です。

しかし、耐熱ゴムは熱による損傷を完全に免れるわけではないことに注意すべきである。熱に長時間さらされると、最終的には劣化してしまう。にもかかわらず、耐熱ゴムは多くの用途で優れた性能を発揮する。

耐熱性とは、ゴムやその製品が長期間の熱老化にさらされても、物理的・機械的特性や性能を維持する能力を指す。基本的にこの性質は低下しない。

高温での物理的・機械的性質と室温での物理的・機械的性質との差が小さいこと、すなわち耐熱性が良好であること。試験)温度によるゴムの物理的・機械的性質の変化を示す。

(耐熱)ゴム製品 高温で使用されるものには、優れた耐熱性と耐温度性が求められる。

耐熱性の評価には、マーチン耐熱性、ビカット耐熱性など様々な方法がある。

分解温度は、材料の使用温度の上限として熱重量測定装置で求めることもできるし、40~45分間真空加熱し、質量が50%(Tn)だけ減少する温度(耐熱性を評価するための半減期温度)で求めることもできる。

耐熱ゴムとは、高温条件下でも本来の機械的特性や使用価値を長期間維持できる加硫ゴムを指す。

物性(硬さなど)の変化量、物性(引張強さなど)の変化率、性能保持率、老化係数などが機械的性質の変化を示す。

ゴムシーリング製品では、加硫ゴムの圧縮状態での耐熱性を耐熱圧縮性能と呼び、圧縮永久歪係数や圧縮応力緩和係数で評価されることが多い。

80℃以上で長期間使用しても基本的に本来の性能と使用価値を維持できるゴムは、「耐熱ゴム」のカテゴリーに属する。の耐熱・高温性能は シリコーンゴム製品 は、ゴムの特殊特性の中で最も一般的な性能である。

この場合、ゴムが安定した性能を発揮する本質的な理由は、酸素、オゾン、腐食性化学薬品、高エネルギー放射線、高温での機械的疲労などの要因の影響に耐えることができるからである。性能が良い。

使用温度範囲/℃ 適用ゴム

70~100 天然ゴム、スチレンブタジエンゴム

100~130 ネオプレンゴム、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム

130~150 ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム

150~180 アクリルゴム、水添ニトリルゴム

180~200 ビニルシリコーンゴム、フッ素ゴム

200~250 ジメチルシリコーンゴム、フッ素ゴム

>250 パーフルオロエーテルゴム、フルオロシリコーンゴム、ホウケイ酸ゴム

国家標準ゴムの耐熱性は、以下の2つのグレードと5つのカテゴリーに分けられる。

通常のゴム A -70~30℃/90~120℃、例えば NR、IR、BR、237 SBR、CR。

通常のゴムB -40~20℃/120~150℃、例えばNBR、IIR、EPDM、CSMなど。

通常のゴム C -30~10℃/80~90℃、例えば T、U。

耐熱ゴムA -30~10℃/150~200℃、例えばACM、ANM、EVA、CO、ECO。

耐熱ゴムB -70~20℃/250~300℃、例えばMQ、MVQ、FPM、FKMなど。

しかし、実際の使用においては、様々な内的・外的要因の影響もあり、安全な寿命を確保するために、一般的なジエン系ゴムは100℃程度、耐油性ニトリルゴムは130℃程度、アクリレートゴムは180℃程度に管理されている。℃.

シリコーンゴムとフッ素ゴムの温度は200~250℃で、短期間の使用では300~350℃に達することもある。また、4つのカテゴリーがある:

の耐熱性である。 シリコーンゴム製品 は、主に使用するゴムの種類に依存する。したがって、配合を設計する際には、まず原料ゴムの選択を考慮する必要がある。

ゴムの耐熱性は、ゴムの高い粘性流動温度、高い熱分解安定性、良好な熱化学的安定性に現れている。

ゴムの粘性流動温度は、ゴムの分子構造の極性と分子鎖の剛性に依存する。極性と剛性が高いほど、粘性流動温度は高くなる。

ゴム分子の極性は極性基と分子構造によって決まり、分子鎖の剛性も極性置換基の規則性と空間構造の配置に関係している。

ゴム分子に238個のシアノ基、エステル基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子などを導入すると、耐熱性が向上する。

ゴムの熱分解温度は、ゴムの分子構造の化学結合特性に依存する。

化学結合エネルギーが高いほど耐熱性が向上する。ホウケイ酸ゴムのような高分子鎖、 シリコーンゴムとポリフェニルシロキサンは結合エネルギーが高く、耐熱性に優れている。

一般に、フッ素含有FPMを除き、炭素鎖ゴムは耐熱性が低く、150~200℃の温度で長時間使用できる;

主鎖に炭素原子を全く含まない、例えばQタイプのような元素有機ポリマーは、耐熱性が非常によく、シリカゲルは250℃あるいは300℃でも長時間使用できる。

ゴムの化学的安定性は耐熱性にとって重要な要素である。高温条件下では、ある種の化学物質が酸素、オゾン、酸、アルカリ、有機溶剤と接触するからである。

これらはゴムの腐食を促進し、耐熱性を低下させる。化学的安定性はゴムの分子構造と密接な関係がある。

不飽和度の低いブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンは優れた耐熱性を示す。

さらに、主鎖に単結合でつながった芳香族構造があれば、分子鎖も共役効果によって構造を安定化させる。

について ゴムの耐熱性 は、ゴム分子鎖の飽和度、分子鎖の剛性、分子の極性、化学結合の性質に関係する。次のような分子構造を持つゴムは、耐熱性に優れている。

ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどのように分子鎖の飽和度が高い。 シリコーンゴム はシリコン-酸素構造である;

ゴムの分子鎖にはハロゲン元素、シアノ基、エステル基などが含まれており、フッ素ゴム、アクリレートゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ブチルゴム、ニトリルゴム、ネオプレンゴムなどがある。

耐熱ゴムのさまざまな配合

耐熱ゴムは配合によって耐熱温度が異なる。最も一般的な配合は、華氏350度までの温度に耐えられるように設計されている。

この配合は通常、ガスケットやシールなど、ゴムが断続的に高熱にさらされる用途で使用される。

また、華氏600度までの温度に耐えることができる高温配合もある。これらの配合は通常、ボイラー用ガスケットやオーブン用シールなど、ゴムが継続的に高熱にさらされる用途で使用される。

ゴムが極端な温度に耐える必要がある航空宇宙用途などの特殊な用途には、より高温の配合が用意されている。耐熱ゴムは、さまざまな用途のニーズに対応するため、さまざまな配合が用意されている。

耐熱ゴム製チップの正しい使い方

信頼性が高く、高品質かつ耐久性に優れ、高温にも耐える素材をお探しなら、以下の素材はいかがでしょう。 耐熱ゴム.

このタイプのゴムは、ガスケットやシールなど、高温にさらされる可能性のある用途に最適である。ただし、以下の点に注意することが重要である。 耐熱ゴム は不滅ではないので、最良の結果を得るためには正しく使用する必要がある。ここでは、耐熱ゴムを正しく使用するための5つのコツを紹介する。

1).用途に合ったグレードの耐熱ゴムを使用してください。 異なる温度範囲に耐えられるよう設計された、さまざまなグレードが用意されている。ご自分のニーズに合ったものをお選びください。

2).耐熱ゴムは高温にさらされると硬化し、時間とともにもろくなる。 ひび割れや破損の原因となります。そうならないためにも、耐熱ゴム製品は定期的に点検し、必要に応じて交換するようにしましょう。

3).耐熱ゴム製品を取り付ける際は、破損しないように注意してください。 切り傷や裂け目があると製品が弱くなり、故障しやすくなる。

4).耐熱ゴム製品を使用する際は、必ずメーカーの指示に従ってください。 保管、設置、メンテナンスに関する情報は、製品パッケージまたは取扱説明書に記載されています。

5).耐熱ゴムの使用についてご不明な点がありましたら、この種の材料の取り扱い経験のある専門家にご相談ください。 あなたの特定の用途に最適な使用方法をアドバイスしてくれるだろう。

結論

の処方設計 耐熱ゴム はまだ未解決の問題である。しかし、研究者たちは、熱安定性と機械的特性を改善するための一連の解決策を提案してきた。 耐熱ゴム.この総説が、耐熱ゴムの処方設計に関する今後の研究に有益な啓蒙となることを願っている。

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