Nie jest tajemnicą, że wysoka temperatura może uszkodzić produkty gumowe. Ale czy wiesz, że istnieją sposoby na stworzenie gumy, która będzie odporna na wysokie temperatury?

W tym wpisie na blogu omówimy różne sposoby formułowania gumy odpornej na wysoką temperaturę oraz korzyści, jakie mogą one przynieść Twojej firmie. Omówimy również niektóre czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze metody formulacji. Jeśli więc szukasz sposobu na ochronę swoich produktów gumowych przed wysoką temperaturą, czytaj dalej!

Czym jest guma żaroodporna i dlaczego jest nam potrzebna?

Guma żaroodporna jest elastycznym materiałem odpornym na wysokie temperatury. Jest powszechnie stosowany w różnych zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych, takich jak uszczelki, uszczelnienia i węże.

Guma odporna na wysoką temperaturę ma wiele zalet w porównaniu z innymi rodzajami materiałów. Jest trwały, sprężysty i ma doskonałą odporność na ciepło.

Dodatkowo, guma odporna na wysoką temperaturę jest często bardziej opłacalna niż inne opcje. Jak sama nazwa wskazuje, guma żaroodporna jest idealnym materiałem do zastosowań wymagających odporności na wysokie temperatury.

Należy jednak zauważyć, że guma żaroodporna nie jest całkowicie odporna na uszkodzenia termiczne. W końcu ulegnie degradacji przy długotrwałej ekspozycji na ciepło. Pomimo tego, gumy żaroodporne zapewniają doskonałą wydajność w wielu zastosowaniach.

Odporność termiczna odnosi się do zdolności gumy i jej produktów do zachowania właściwości fizycznych i mechanicznych lub wydajności po poddaniu ich długotrwałemu starzeniu termicznemu. Zasadniczo brak spadku tego rodzaju.

Różnica między właściwościami fizycznymi i mechanicznymi w wysokiej temperaturze a właściwościami w temperaturze pokojowej jest niewielka, co oznacza, że odporność na temperaturę jest dobra. Wskazuje zmianę właściwości fizycznych i mechanicznych gumy w zależności od temperatury (testowej).

(Żaroodporne) wyroby gumowe używane w wysokich temperaturach muszą mieć dobrą odporność na ciepło i dobrą odporność na temperaturę.

Istnieje wiele sposobów oceny odporności cieplnej, takich jak zastosowanie odporności cieplnej Martin i odporności cieplnej Vicat do oceny stopnia odporności cieplnej.

Temperaturę rozkładu można również określić za pomocą przyrządu termograwimetrycznego jako górną granicę temperatury użytkowania materiału lub ogrzewania próżniowego przez 40 do 45 minut, temperaturę, w której masa zmniejsza się o 50% (Tn) - temperaturę półtrwania w celu oceny odporności na ciepło.

Guma odporna na wysoką temperaturę odnosi się do wulkanizowanej gumy, która nadal może zachować oryginalne właściwości mechaniczne i wartość użytkową w warunkach wysokiej temperatury przez długi czas.

Wielkość zmiany właściwości (takich jak twardość) i szybkość zmiany właściwości (takich jak wytrzymałość na rozciąganie), wskaźnik zachowania wydajności i współczynnik starzenia wskazują na zmianę jego właściwości mechanicznych.

W gumowych produktach uszczelniających odporność na ciepło wulkanizowanej gumy w stanie ściśniętym nazywana jest odpornością na ciepło przy ściskaniu, która jest często oceniana za pomocą współczynnika kompresji lub współczynnika relaksacji naprężeń ściskających.

Guma, która może zasadniczo zachować swoją pierwotną wydajność i wartość użytkową po długotrwałym użytkowaniu w temperaturze powyżej 80°C, należy do kategorii "gumy żaroodpornej". Odporność na wysoką temperaturę i działanie wysokich temperatur produkty z gumy silikonowej jest najbardziej powszechną właściwością wśród specjalnych właściwości gumy.

Zasadniczym powodem stabilnego działania gumy w tym przypadku jest to, że jest ona odporna na wpływ czynników takich jak tlen, ozon, żrące chemikalia, promieniowanie wysokoenergetyczne i zmęczenie mechaniczne w wysokich temperaturach. Dobra wydajność.

Zakres temperatur pracy/°C Stosowana guma

70～100 Kauczuk naturalny, kauczuk butadienowo-styrenowy

100～130 Kauczuk neoprenowy, kauczuk nitrylowy, kauczuk epichlorohydrynowy

130～150 Kauczuk butylowy, kauczuk etylenowo-propylenowy, chlorosulfonowany kauczuk polietylenowy

150～180 Kauczuk akrylowy, uwodorniony kauczuk nitrylowy

180～200 kauczuk winylosilikonowy, kauczuk fluorowy

200～250 Kauczuk dimetylosilikonowy, kauczuk fluorowy

＞250 Kauczuk perfluoroeterowy, kauczuk fluorosilikonowy, kauczuk borokrzemianowy

Odporność na temperaturę standardowej gumy krajowej można podzielić na następujące dwie klasy i pięć kategorii

Zwykła guma A -70～-30℃/90～120℃, taka jak NR, IR, BR, 237 SBR, CR.

Zwykła guma B -40～-20℃/120～150℃, taka jak NBR, IIR, EPDM, CSM.

Zwykła guma C -30～10℃/80～90℃, taka jak T, U.

Guma żaroodporna A -30～-10℃/150～200℃, taka jak ACM, ANM, EVA, CO, ECO.

Kauczuk żaroodporny B -70～-20℃/250～300℃, taki jak MQ, MVQ, FPM, FKM.

Jednak w rzeczywistym użytkowaniu, ze względu na wpływ różnych czynników wewnętrznych i zewnętrznych, w celu zapewnienia bezpiecznej żywotności, ogólny kauczuk dienowy jest kontrolowany w temperaturze około 100 ° C, olejoodporny kauczuk nitrylowy wynosi 130 ° C, a kauczuk akrylowy 180 ° C. ℃.

Temperatura kauczuku silikonowego i fluorowego wynosi 200-250°C, a w przypadku krótkotrwałego użytkowania może osiągnąć 300-350°C. Istnieją również 4 kategorie:

Odporność cieplna produkty z gumy silikonowej zależy głównie od rodzaju użytej gumy. Dlatego przy projektowaniu formuły należy najpierw rozważyć wybór surowej gumy.

Odporność termiczna gumy przejawia się w wysokiej temperaturze płynięcia, wysokiej stabilności rozkładu termicznego i dobrej stabilności termochemicznej gumy.

Temperatura lepkiego płynięcia gumy zależy od polarności struktury molekularnej gumy i sztywności łańcucha molekularnego. Im większa polarność i sztywność, tym wyższa temperatura lepkiego płynięcia.

Polarność cząsteczek kauczuku jest określana przez jego grupy polarne i strukturę molekularną, a sztywność łańcuchów molekularnych jest również związana z regularnością polarnych podstawników i układów struktury przestrzennej.

Wprowadzenie 238 grup cyjanowych, grup estrowych, grup hydroksylowych lub atomów chloru, fluoru itp. do cząsteczek gumy poprawi odporność na ciepło.

Temperatura rozkładu termicznego gumy zależy od właściwości wiązań chemicznych struktury molekularnej gumy.

Im wyższa energia wiązania chemicznego, tym lepsza odporność na ciepło. Łańcuchy makrocząsteczkowe, takie jak guma borokrzemianowa, guma silikonowai polifenylosiloksan mają wysoką energię wiązania, dzięki czemu mają doskonałą odporność na ciepło.

Ogólnie rzecz biorąc, z wyjątkiem FPM zawierającego fluor, guma z łańcuchem węglowym ma niską odporność na ciepło i może być używana przez długi czas w temperaturze 150-200°C;

Główny łańcuch w ogóle nie zawiera atomów węgla, takich jak elementarne polimery organiczne, takie jak typ Q, jego odporność na ciepło jest bardzo dobra, a żel krzemionkowy może być używany przez długi czas w temperaturze 250 ° C lub nawet 300 ° C.

Stabilność chemiczna gumy jest ważnym czynnikiem wpływającym na odporność termiczną, ponieważ w warunkach wysokiej temperatury niektóre substancje chemiczne wchodzą w kontakt z tlenem, ozonem, kwasami, zasadami i rozpuszczalnikami organicznymi.

Sprzyjają one korozji gumy i zmniejszają odporność na ciepło. Stabilność chemiczna jest ściśle związana ze strukturą molekularną gumy.

Kauczuk butylowy, kauczuk etylenowo-propylenowy i chlorosulfonowany polietylen o niskim stopniu nienasycenia wykazują doskonałą odporność na ciepło.

Ponadto, jeśli istnieje struktura aromatyczna połączona pojedynczym wiązaniem na głównym łańcuchu, łańcuch molekularny będzie również stabilizował strukturę dzięki efektowi koniugacji.

The odporność gumy na ciepło jest związana ze stopniem nasycenia łańcucha molekularnego gumy, sztywnością łańcucha molekularnego, polarnością cząsteczki i charakterem wiązania chemicznego. Guma o następującej strukturze molekularnej ma lepszą odporność na ciepło.

Nasycenie łańcucha molekularnego jest wysokie, np. kauczuk butylowy, kauczuk etylenowo-propylenowy itp.; w głównym segmencie łańcucha kauczuku znajduje się więcej łańcuchów nieorganicznych, np. główny łańcuch kauczuku butylowego. guma silikonowa jest strukturą krzemowo-tlenową;

Łańcuch molekularny gumy zawiera pierwiastki halogenowe, grupę cyjanową, grupę estrową itp., takie jak kauczuk fluorowy, kauczuk akrylowy, chlorosulfonowany polietylen, chlorowany kauczuk butylowy, kauczuk nitrylowy, kauczuk neoprenowy.

Różne formuły gumy żaroodpornej

Różne formuły kauczuków żaroodpornych są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać różne temperatury. Najpopularniejsze formuły są zaprojektowane tak, aby wytrzymać temperatury do 350 stopni Fahrenheita.

Ta formuła jest zwykle używana w zastosowaniach, w których guma będzie narażona na okresowe działanie wysokiej temperatury, takich jak uszczelki i uszczelnienia.

Istnieją również formuły wysokotemperaturowe, które mogą wytrzymać temperatury do 600 stopni Fahrenheita. Formuły te są zwykle używane w zastosowaniach, w których guma będzie stale narażona na działanie wysokich temperatur, takich jak uszczelki kotłów lub uszczelki pieców.

Formuły o wyższej temperaturze są dostępne do specjalnych zastosowań, takich jak zastosowania lotnicze, w których guma musi być w stanie wytrzymać ekstremalne temperatury. Dostępne są różne formuły gumy żaroodpornej, aby spełnić potrzeby różnych zastosowań.

Właściwe użycie gumowych końcówek odpornych na wysoką temperaturę

Jeśli szukasz niezawodnego, wysokiej jakości, trwałego materiału, który może wytrzymać wysokie temperatury, nie szukaj dalej niż Guma odporna na wysoką temperaturę.

Ten rodzaj gumy jest idealny do zastosowań, w których istnieje możliwość narażenia na działanie wysokich temperatur, takich jak uszczelki i uszczelnienia. Należy jednak pamiętać, że guma odporna na wysoką temperaturę nie jest niezniszczalna i musi być używana prawidłowo, aby uzyskać najlepsze wyniki. Oto 5 wskazówek, jak prawidłowo stosować gumę żaroodporną.

1). Należy używać gumy żaroodpornej odpowiedniej do danego zastosowania. Dostępne są różne klasy, które są zaprojektowane tak, aby wytrzymać różne zakresy temperatur. Upewnij się, że wybierasz ten, który odpowiada Twoim potrzebom.

2). Odporna na wysoką temperaturę guma z czasem twardnieje i staje się krucha pod wpływem wysokich temperatur. Może to spowodować jego pęknięcie lub złamanie. Aby tego uniknąć, należy regularnie sprawdzać produkty z gumy żaroodpornej i wymieniać je w razie potrzeby.

3). Podczas montażu gumowych produktów odpornych na wysoką temperaturę należy uważać, aby ich nie uszkodzić. Wszelkie przecięcia lub rozdarcia osłabiają produkt, czyniąc go bardziej podatnym na awarie.

4). Podczas korzystania z gumowych produktów odpornych na wysoką temperaturę należy zawsze postępować zgodnie z instrukcjami producenta. Informacje dotyczące przechowywania, instalacji i konserwacji można znaleźć na opakowaniu produktu lub w instrukcji obsługi.

5). W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących stosowania gumy żaroodpornej należy skonsultować się z profesjonalistą, który ma doświadczenie w pracy z tego typu materiałami. Będą oni w stanie doradzić najlepszy sposób wykorzystania go w konkretnym zastosowaniu.

Wnioski

Projekt formuły guma odporna na wysoką temperaturę jest wciąż otwartym problemem. Naukowcy zaproponowali jednak szereg rozwiązań mających na celu poprawę stabilności termicznej i właściwości mechanicznych gumy odporne na wysoką temperaturę. Mamy nadzieję, że niniejszy artykuł przeglądowy dostarczy przydatnych informacji dla przyszłych badań nad projektowaniem receptur gumy żaroodpornej.