Isının kauçuk ürünlere zarar verebileceği bir sır değildir. Ancak kauçuğu yüksek sıcaklıklara dayanabilecek şekilde formüle etmenin yolları olduğunu biliyor muydunuz?

Bu blog yazısında, ısıya dayanıklı kauçuğu formüle etmenin farklı yollarını ve bunların işinize nasıl fayda sağlayabileceğini inceleyeceğiz. Ayrıca bir formülasyon yöntemi seçerken göz önünde bulundurmanız gereken bazı faktörleri de tartışacağız. Kauçuk ürünlerinizi ısıdan korumanın bir yolunu arıyorsanız, okumaya devam edin!

Isıya dayanıklı kauçuk nedir ve neden buna ihtiyacımız var?

Isıya dayanıklı kauçuk, yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmış elastik bir malzemedir. Conta, keçe ve hortum gibi çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.

Isıya dayanıklı kauçuk diğer malzeme türlerine göre birçok avantaja sahiptir. Dayanıklıdır, esnektir ve mükemmel ısı direncine sahiptir.

Ayrıca, ısıya dayanıklı kauçuk genellikle diğer seçeneklerden daha uygun maliyetlidir. Adından da anlaşılacağı gibi, ısıya dayanıklı kauçuk, yüksek sıcaklıklara direnç gerektiren uygulamalar için ideal bir malzemedir.

Bununla birlikte, ısıya dayanıklı kauçuğun ısı hasarına karşı tamamen bağışık olmadığı unutulmamalıdır. Uzun süre ısıya maruz kaldığında eninde sonunda bozunacaktır. Buna rağmen, ısıya dayanıklı kauçuklar birçok uygulamada mükemmel performans sağlar.

Isı direnci, kauçuk ve ürünlerinin uzun süreli termal yaşlanmaya maruz kaldıktan sonra fiziksel ve mekanik özelliklerini veya performansını koruma kabiliyetini ifade eder. Esasen bu nitelikte bir düşüş yoktur.

Yüksek sıcaklıktaki fiziksel ve mekanik özellikler ile oda sıcaklığındaki özellikler arasındaki fark küçüktür, yani sıcaklık direnci iyidir. Kauçuğun fiziksel ve mekanik özelliklerinin (test) sıcaklığı ile değişimini gösterir.

(Isıya dayanıklı) kauçuk ürünler yüksek sıcaklıklarda kullanıldığında iyi ısı direncine ve iyi sıcaklık direncine sahip olmalıdır.

Isı direncini değerlendirmek için Martin ısı direnci ve Vicat ısı direncini kullanmak gibi birçok yol vardır.

Ayrışma sıcaklığı, malzemenin servis sıcaklığının üst sınırı olarak termogravimetrik alet aracılığıyla veya kütlenin 50% (Tn) kadar azaldığı sıcaklık olan 40 ila 45 dakika boyunca vakumlu ısıtma yoluyla da bulunabilir - ısı direncini değerlendirmek için yarı ömür sıcaklığı.

Isıya dayanıklı kauçuk, yüksek sıcaklık koşulları altında orijinal mekanik özelliklerini ve kullanım değerini uzun süre koruyabilen vulkanize kauçuğu ifade eder.

Özelliklerdeki değişim miktarı (sertlik gibi) ve özelliklerdeki değişim oranı (çekme mukavemeti gibi), performans tutma oranı ve yaşlanma katsayısı, mekanik özelliklerinin değişimini gösterir.

Kauçuk sızdırmazlık ürünlerinde, vulkanize kauçuğun sıkıştırılmış durumdaki ısı direncine ısı direnci sıkıştırma performansı denir ve bu genellikle sıkıştırma set katsayısı veya sıkıştırma gerilimi gevşeme katsayısı ile değerlendirilir.

80°C'nin üzerinde uzun süreli kullanımdan sonra temel olarak orijinal performansını ve kullanım değerini koruyabilen kauçuk "ısıya dayanıklı kauçuk" kategorisine girer. Isıya dayanıklı ve yüksek sıcaklık performansı silikon kauçuk ürünler kauçuğun özel özellikleri arasında en yaygın performanstır.

Bu durumda kauçuğun istikrarlı performansının temel nedeni, oksijen, ozon, aşındırıcı kimyasallar, yüksek enerjili radyasyon ve yüksek sıcaklıklarda mekanik yorgunluk gibi faktörlerin etkisine direnebilmesidir. İyi performans.

Çalışma sıcaklığı aralığı/°C Uygulanabilir kauçuk

70～100 Doğal kauçuk, stiren-bütadien kauçuk

100～130 Neopren kauçuk, nitril kauçuk, epiklorohidrin kauçuk

130～150 Bütil kauçuk, etilen propilen kauçuk, klorosülfonlanmış polietilen kauçuk

150～180 Akrilik kauçuk, hidrojenlenmiş nitril kauçuk

180～200 vinil silikon kauçuk, flor kauçuk

200～250 Dimetil silikon kauçuk, flor kauçuk

＞250 Perfloroeter kauçuk, florosilikon kauçuk, borosilikat kauçuk

Ulusal standart kauçuğun sıcaklık direnci aşağıdaki iki dereceye ve beş kategoriye ayrılabilir

NR, IR, BR, 237 SBR, CR gibi sıradan kauçuk A -70 ～ -30 ℃ / 90 ～ 120 ℃.

NBR, IIR, EPDM, CSM gibi sıradan kauçuk B -40～-20℃/120～150℃.

Sıradan kauçuk C -30 ～ 10 ℃ / 80 ～ 90 ℃, T, U gibi.

ACM, ANM, EVA, CO, ECO gibi ısıya dayanıklı kauçuk A -30 ～ -10 ℃ / 150 ～ 200 ℃.

MQ, MVQ, FPM, FKM gibi ısıya dayanıklı kauçuk B -70 ～ -20 ℃ / 250 ～ 300 ℃.

Bununla birlikte, gerçek kullanımda, çeşitli iç ve dış faktörlerin etkisi nedeniyle, güvenli bir hizmet ömrü sağlamak için, genel dien kauçuk yaklaşık 100 ° C'de, yağa dayanıklı nitril kauçuk 130 ° C'de ve akrilat kauçuk 180 ° C'de kontrol edilir. ℃.

Silikon ve flor kauçuğun sıcaklığı 200-250°C'dir ve kısa süreli kullanım için 300-350°C'ye ulaşabilir. Ayrıca 4 kategori vardır:

Isı direnci silikon kauçuk ürünler esas olarak kullanılan kauçuğun türüne bağlıdır. Bu nedenle formül tasarlanırken öncelikle ham kauçuk seçimi göz önünde bulundurulmalıdır.

Kauçuğun ısı direnci, yüksek viskoz akış sıcaklığı, yüksek termal ayrışma kararlılığı ve kauçuğun iyi termokimyasal kararlılığı ile kendini gösterir.

Kauçuğun viskoz akış sıcaklığı, kauçuğun moleküler yapısının polaritesine ve moleküler zincirin sertliğine bağlıdır. Polarite ve sertlik ne kadar büyükse viskoz akış sıcaklığı da o kadar yüksek olur.

Kauçuk moleküllerinin polaritesi, polar grupları ve moleküler yapısı tarafından belirlenir ve moleküler zincirlerin sertliği de polar sübstitüentlerin düzenliliği ve uzamsal yapı düzenlemeleri ile ilgilidir.

Kauçuk moleküllerine 238 siyano grubu, ester grubu, hidroksil grubu veya klor atomu, flor atomu vb. eklenmesi ısı direncini artıracaktır.

Kauçuğun termal ayrışma sıcaklığı, kauçuğun moleküler yapısının kimyasal bağ özelliklerine bağlıdır.

Kimyasal bağ enerjisi ne kadar yüksek olursa, ısı direnci de o kadar iyi olur. Borosilikat kauçuk gibi makromoleküler zincirler, silikon kauçukve polifenilsiloksan yüksek bağ enerjisine sahiptir, bu nedenle mükemmel ısı direncine sahiptirler.

Genel olarak, flor içeren FPM hariç, karbon zincirli kauçuk düşük ısı direncine sahiptir ve 150-200°C sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir;

Ana zincir, Q tipi gibi elemental organik polimerler gibi hiç karbon atomu içermez, Isı direnci çok iyidir ve silika jel 250 ° C hatta 300 ° C'de uzun süre kullanılabilir.

Kauçuğun kimyasal stabilitesi ısı direnci için önemli bir faktördür, çünkü yüksek sıcaklık koşullarında, bazı kimyasal maddeler oksijen, ozon, asit, alkali ve organik çözücülerle temas ederse.

Kauçuğun korozyonunu teşvik edecek ve ısı direncini azaltacaktır. Kimyasal stabilite kauçuğun moleküler yapısı ile yakından ilgilidir.

Düşük doymamışlığa sahip bütil kauçuk, etilen-propilen kauçuk ve klorosülfonlanmış polietilen mükemmel ısı direnci gösterir.

Buna ek olarak, ana zincir üzerinde tek bir bağ ile bağlanmış aromatik bir yapı varsa, moleküler zincir de konjugasyon etkisi sayesinde yapıyı stabilize edecektir.

Bu kauçuğun ısı direnci kauçuk moleküler zincirinin doygunluk derecesi, moleküler zincirin sertliği, molekülün polaritesi ve kimyasal bağın doğası ile ilgilidir. Aşağıdaki moleküler yapıya sahip kauçuk daha iyi ısı direncine sahiptir.

Butil kauçuk, etilen propilen kauçuk vb. gibi moleküler zincir doygunluğu yüksektir; kauçuk ana zincir segmentinde daha fazla inorganik zincir vardır, örneğin silikon kauçuk bir silikon-oksijen yapısıdır;

Kauçuk moleküler zinciri, flor kauçuk, akrilat kauçuk, klorosülfonatlı polietilen, klorlu bütil kauçuk, nitril kauçuk, neopren kauçuk gibi halojen elementler, Siyano grubu, ester grubu vb. içerir.

Isıya dayanıklı kauçuğun farklı formülasyonları

Isıya dayanıklı kauçukların farklı formülasyonları farklı sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmıştır. En yaygın formülasyonlar 350 Fahrenheit dereceye kadar olan sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Bu formülasyon tipik olarak kauçuğun conta ve keçeler gibi aralıklı olarak yüksek ısıya maruz kalacağı uygulamalarda kullanılır.

Ayrıca 600 Fahrenheit dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilen daha yüksek sıcaklık formülasyonları da vardır. Bu formülasyonlar tipik olarak kauçuğun kazan contaları veya fırın contaları gibi sürekli olarak yüksek ısıya maruz kalacağı uygulamalarda kullanılır.

Kauçuğun aşırı sıcaklıklara dayanabilmesi gereken havacılık ve uzay uygulamaları gibi özel uygulamalar için daha yüksek sıcaklık formülasyonları mevcuttur. Çeşitli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için farklı ısıya dayanıklı kauçuk formülasyonları mevcuttur.

Isıya dayanıklı kauçuk uçların doğru kullanımı

Yüksek sıcaklıklara dayanabilen, güvenilir, yüksek kaliteli, dayanıklı bir malzeme arıyorsanız, başka yere bakmanıza gerek yok. Isıya Dayanıklı Kauçuk.

Bu kauçuk türü, conta ve keçelerde olduğu gibi yüksek sıcaklıklara maruz kalma olasılığı olan uygulamalar için idealdir. Bununla birlikte, aşağıdakilere dikkat etmek önemlidir ısıya dayanıklı kauçuk yok edilemez değildir ve en iyi sonuçlar için doğru şekilde kullanılması gerekir. İşte ısıya dayanıklı kauçuğu doğru kullanmak için 5 ipucu.

1). Uygulamanız için doğru kalitede ısıya dayanıklı kauçuk kullanın. Farklı sıcaklık aralıklarına dayanacak şekilde tasarlanmış farklı sınıflar mevcuttur. İhtiyaçlarınıza uygun olanı seçtiğinizden emin olun.

2). Isıya dayanıklı kauçuk, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında zamanla sertleşecek ve kırılgan hale gelecektir. Bu, çatlamasına veya kırılmasına neden olabilir. Bunu önlemek için ısıya dayanıklı kauçuk ürünlerinizi düzenli olarak kontrol ettiğinizden ve gerekirse değiştirdiğinizden emin olun.

3). Isıya dayanıklı kauçuk ürünleri takarken, bunlara zarar vermemeye dikkat edin. Herhangi bir kesik veya yırtık ürünü zayıflatarak arızalanmaya daha yatkın hale getirir.

4). Isıya dayanıklı kauçuk ürünleri kullanırken daima üreticinin talimatlarına uyun. Depolama, kurulum ve bakımla ilgili bilgiler ürün ambalajında veya kullanım kılavuzunda bulunabilir.

5). Isıya dayanıklı kauçuk kullanımı hakkında herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bu tür malzemelerle çalışma deneyimi olan bir profesyonele danışın. Özel uygulamanızda kullanmanın en iyi yolu konusunda size tavsiyelerde bulunabileceklerdir.

Sonuç

Formülasyon tasarımı ısıya dayanıklı kauçuk hala açık bir sorundur. Bununla birlikte, araştırmacılar termal stabiliteyi ve mekanik özellikleri iyileştirmek için bir dizi çözüm önermişlerdir. ısıya dayanıklı kauçuklar. Bu derleme makalenin, ısıya dayanıklı kauçuğun formülasyon tasarımı üzerine gelecekteki araştırmalar için bazı yararlı aydınlatmalar sağlayabileceğini umuyoruz.