ТОП-5 еластомерів для прокладок та ущільнень
Що таке еластомери? Термін походить від слова «еластичний» – однієї з фундаментальних властивостей гуми. Слова «гума» та «еластомер» використовуються як взаємозамінні для позначення полімерів з в'язкопружністю, які зазвичай називають «еластичністю». До властивостей еластомерів належать гнучкість, високе подовження та поєднання пружності та демпфування (демпфування – це властивість гуми, яка змушує її перетворювати механічну енергію на тепло під час прогинання). Цей унікальний набір властивостей робить еластомери ідеальним матеріалом для прокладок, ущільнень, ізоляторів тощо.
Протягом багатьох років виробництво еластомерів перейшло від натурального каучуку, отриманого з деревного латексу, до високотехнологічних варіантів гумових сумішей. Під час створення цих варіацій певні властивості досягаються за допомогою добавок, таких як наповнювачі чи пластифікатори, або шляхом зміни співвідношення вмісту в структурі кополімеру. Еволюція виробництва еластомерів створює безліч можливостей для еластомерів, які можна спроектувати, виготовити та зробити доступними на ринку.
Щоб вибрати правильний матеріал, спочатку слід вивчити загальні критерії для характеристик еластомерів у прокладках та ущільненнях. Вибираючи ефективний матеріал, інженерам часто доводиться враховувати безліч факторів. Необхідно ретельно враховувати такі умови експлуатації, як діапазон робочих температур, умови навколишнього середовища, хімічний контакт, а також механічні або фізичні вимоги. Залежно від застосування, ці умови експлуатації можуть суттєво вплинути на експлуатаційні характеристики та термін служби еластомерної прокладки або ущільнення.
З огляду на ці поняття, давайте розглянемо п'ять найпоширеніших еластомерів для виготовлення прокладок та ущільнень.
1)Buna-N/Нітрил/NBR
Усі ці терміни є синонімами, цей синтетичний каучуковий сополімер акрилонітрилу (ACN) та бутадієну, або нітрилбутадієновий каучук (NBR), є популярним вибором, який часто вказують, коли присутні бензин, олія та/або мастила.
Основні властивості:
Максимальний діапазон температур від ~ -54°C до 121°C (-65° – 250°F).
Дуже добра стійкість до масел, розчинників та палива.
Добра стійкість до стирання, холодоплинність, стійкість до розриву.
Переважно підходить для застосувань з азотом або гелієм.
Погана стійкість до ультрафіолетового випромінювання, озону та атмосферних впливів.
Погана стійкість до кетонів та хлорованих вуглеводнів.
Найчастіше використовується в:
Застосування для обробки палива в аерокосмічній та автомобільній промисловості
Відносна вартість:
Від низького до помірного
2) EPDM
Створення EPDM починається зі співполімеризації етилену та пропілену. Додається третій мономер, дієн, для того, щоб матеріал можна було вулканізувати сіркою. Отримана сполука відома як етиленпропілендієновий мономер (EPDM).
Основні властивості:
Максимальний діапазон температур від ~ -59°C до 149°C (-75° – 300°F).
Відмінна стійкість до тепла, озону та атмосферних впливів.
Добра стійкість до полярних речовин та пари.
Відмінні електроізоляційні властивості.
Добра стійкість до кетонів, звичайних розбавлених кислот та лугів.
Погана стійкість до масел, бензину та гасу.
Погана стійкість до аліфатичних вуглеводнів, галогенованих розчинників та концентрованих кислот.
Найчастіше використовується в:
Охолоджувані/холодні приміщення
Застосування в системах охолодження автомобілів та ущільнювачах
Відносна вартість:
Низький – Помірний
3) Неопрен
Неопреновий синтетичний каучук виробляється полімеризацією хлоропрену та також відомий як поліхлоропрен або хлоропрен (CR).
Основні властивості:
Максимальний діапазон температур від ~ -57°C до 138°C (-70° – 280°F).
Відмінні властивості стійкості до ударів, стирання та полум'я.
Гарна стійкість до розриву та деформація при стисканні.
Відмінна водостійкість.
Добра стійкість до помірного впливу озону, ультрафіолетового випромінювання та атмосферних впливів, а також масел, мастил та м'яких розчинників.
Погана стійкість до сильних кислот, розчинників, ефірів та кетонів.
Погана стійкість до хлорованих, ароматичних та нітровуглеводнів.
Найчастіше використовується в:
Застосування у водному середовищі
Електронний
Відносна вартість:
Низький
4) Силікон
Силіконові каучуки – це високополімерні вінілметилполісилоксани, що позначаються як (VMQ), які дуже добре працюють у складних термічних середовищах. Завдяки своїй чистоті силіконові каучуки особливо добре підходять для гігієнічних застосувань.
Основні властивості:
Максимальний діапазон температур від ~ -100°C до 250°C (-148° – 482°F).
Відмінна стійкість до високих температур.
Виняткова стійкість до ультрафіолетового випромінювання, озону та атмосферних впливів.
Демонструє найкращу низькотемпературну гнучкість серед перелічених матеріалів.
Дуже хороші діелектричні властивості.
Погана міцність на розтяг та стійкість до розриву.
Погана стійкість до розчинників, масел та концентрованих кислот.
Погана стійкість до пари.
Найчастіше використовується в:
Харчові продукти та напої
Застосування у фармацевтичному середовищі (крім стерилізації парою)
Відносна вартість:
Помірний – Високий
5) Фтореластомер/Вітон®
Фторова еластомерна сталь Viton® класифікується під позначенням FKM. Цей клас еластомерів являє собою сімейство, що складається з кополімерів гексафторпропілену (HFP) та вініліденфториду (VDF або VF2).
У вдосконалених сортах спостерігаються терполімери тетрафторетилену (ТФЕ), вініліденфториду (ВДФ) та гексафторпропілену (ГФП), а також спеціальні матеріали, що містять перфторметилвініловий ефір (ПМВЕ).
FKM відомий як найкраще рішення, коли потрібна стійкість до високих температур та хімічних речовин.
Основні властивості:
Максимальний діапазон температур від ~ -30°C до 315°C (-20° – 600°F).
Найкраща стійкість до високих температур.
Виняткова стійкість до ультрафіолетового випромінювання, озону та атмосферних впливів.
Погана стійкість до кетонів, низькомолекулярних ефірів.
Погана стійкість до спиртів та нітровмісних сполук
Погана стійкість до низьких температур.
Найчастіше використовується в:
Застосування герметизації для водних/підводних робіт
Застосування автомобільного палива з високою концентрацією біодизеля
Застосування ущільнень в аерокосмічній галузі для підтримки паливних, мастильних та гідравлічних систем
Відносна вартість:
Високий
Час публікації: 15 квітня 2020 р.