Klasifikácia a vlastnosti špeciálnej gumy

Syntetickýgumaje jedným z troch hlavných syntetických materiálov a je široko používaný v rôznych aspektoch priemyslu, národnej obrany, dopravy a každodenného života. Vysokovýkonný a funkčný syntetický kaučuk je kľúčovým vyspelým základným materiálom potrebným pre rozvoj novej éry a je tiež dôležitým strategickým zdrojom pre krajinu.

Od reformy a otvorenia, po viac ako polstoročí vývoja, prešiel gumárenský priemysel mojej krajiny kombináciou domáceho nezávislého výskumu a vývoja a zavedenia zahraničnej vyspelej technológie: z pôvodných prírodnýchgumak syntetickej gume, k dnešnej vysokovýkonnej špeciálnej gume. V ére „inteligencie + zelene“ vedci postupne vyvinuli špeciálne gumové produkty, ako je hydrogenovaný nitrilový kaučuk, termoplastický vulkanizátový kaučuk, vysokovýkonný silikónový kaučuk a fluoroéterový kaučuk, ktoré sa používajú v letectve, automobilovej doprave, konštrukcii elektrickej energie. a ďalšie oblasti. Začnite sa rozvíjať smerom k špičkovému, zelenému procesu a inteligentnému smerovaniu.

Klasifikácia a vlastnosti špeciálnej gumy

Špeciálne syntetické kaučukové materiály označujú kaučukové materiály so špeciálnymi vlastnosťami, ako je odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám, odolnosť proti starnutiu, ablačná odolnosť a chemická odolnosť, ktoré sa líšia od všeobecných kaučukových materiálov, najmä hydrogenovaného nitrilového kaučuku(HNBR), termoplastického vulkanizátu (TPV). , silikónový kaučuk, fluórový kaučuk, fluórsilikónový kaučuk, akrylátový kaučuk atď. Špeciálne gumové materiály sa vďaka svojim špeciálnym vlastnostiam stali kľúčovými materiálmi nevyhnutnými pre rozvoj hlavných národných stratégií a rozvíjajúcich sa oblastí, ako je letecký a kozmický priemysel, národná obrana a vojenský priemysel, elektronický informácie, energiu, životné prostredie a oceán. Vlastnosti a aplikácie niekoľkých materiálov sú opísané nižšie:

1. Hydrogenovaný nitrilguma(HNBR)

Hydrogenovaný nitrilový kaučuk je vysoko nasýtený kaučukový materiál získaný selektívnou hydrogenáciou butadiénových jednotiek na reťazci nitrilového kaučuku za účelom zlepšenia tepelnej odolnosti a odolnosti proti starnutiu nitrilbutadiénového kaučuku (NBR). , jeho hlavnou črtou je, že sa dá dlhodobo používať pri 150 ℃ a stále si môže zachovať vysoké fyzikálne a mechanické vlastnosti pri vysokej teplote, čo môže dobre spĺňať špeciálne požiadavky na odolnosť voči vysokej teplote a chemickú odolnosť materiálov. v automobilovom, leteckom, kozmickom, ropnom poli a iných oblastiach. Požiadavky, ktoré sa čoraz častejšie používajú, ako sú tesnenia automobilového oleja, komponenty palivového systému, automobilové prevodové remene, vŕtacie držiaky a piesty pre bahno, tlačiarenské a textilné gumové valčeky, tesnenia pre letectvo, materiály na tlmenie nárazov atď.

2. Termoplastický vulkanizát (TPV)

Termoplastické vulkanizáty, skrátene TPV, sú špeciálnou triedou termoplastických elastomérov, ktoré sa vyrábajú „dynamickou vulkanizáciou“ nemiešateľných zmesí termoplastov a elastomérov, t. j. výberom fázy elastoméru počas miešania taveniny s termoplastickým sexuálnym zosieťovaním. Simultánna vulkanizácia kaučukovej fázy v prítomnosti sieťovacieho činidla (prípadne peroxidov, diamínov, urýchľovačov síry atď.) počas miešania taveniny s termoplastmi má za následok dynamickú vulkanizátovú spojitú termoplastickú matricu zloženú z dispergovaného zosieťovaného kaučuku Častice vo fáze, dynamické vulkanizácia vedie k zvýšeniu viskozity gumy, čo podporuje fázovú inverziu a poskytuje viacfázovú morfológiu v TPV. TPV má výkon podobný termosetovej gume a rýchlosť spracovania termoplastov, ktoré sa vyznačujú hlavne vysokým pomerom výkon/cena, flexibilným dizajnom, nízkou hmotnosťou, širokým rozsahom prevádzkových teplôt, jednoduchým spracovaním, kvalitou produktu a rozmerovou stabilitou a sú široko recyklovateľné. používané v automobilových súčiastkach, energetickom konštrukcii, tesneniach a iných oblastiach.

3. Silikónová guma

Silikónový kaučuk je špeciálny druh syntetického kaučuku, ktorý je vyrobený z lineárneho polysiloxánu zmiešaného s výstužnými plnivami, funkčnými plnivami a pomocnými látkami a po vulkanizácii za podmienok zahrievania a tlaku sa stáva elastomérom so sieťovou štruktúrou. Má vynikajúcu odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám, odolnosť voči poveternostným vplyvom, odolnosť voči ozónu, odolnosť voči oblúku, elektrickú izoláciu, odolnosť proti vlhkosti, vysokú priepustnosť vzduchu a fyziologickú zotrvačnosť. Má široké uplatnenie v modernom priemysle, elektronike a elektrotechnike, automobilovom priemysle, stavebníctve, zdravotníctve, osobnej starostlivosti a ďalších oblastiach a stal sa nepostrádateľným pokrokovým vysokovýkonným materiálom v leteckom, obrannom a vojenskom priemysle, inteligentnej výrobe a iných oblastiach. .

4. Fluórový kaučuk

Fluórový kaučuk sa týka gumového materiálu obsahujúceho fluór, ktorý obsahuje atómy fluóru na atómoch uhlíka hlavného reťazca alebo bočných reťazcov. Jeho špeciálne vlastnosti sú určené štruktúrnymi charakteristikami atómov fluóru. Fluórový kaučuk je možné dlhodobo používať pri 250 °C a maximálna prevádzková teplota môže dosiahnuť 300 °C, zatiaľ čo hraničná prevádzková teplota tradičného EPDM a butylového kaučuku je iba 150 °C. Okrem odolnosti voči vysokej teplote má fluorokaučuk tiež vynikajúcu odolnosť voči oleju, chemickú odolnosť, odolnosť voči kyselinám a zásadám a jeho komplexný výkon je najlepší spomedzi všetkých gumových elastomérnych materiálov. Používa sa hlavne na olejovú odolnosť rakiet, rakiet, lietadiel, lodí, automobilov a iných vozidiel. Špeciálne polia, ako sú tesniace a olejovzdorné potrubia, sú nepostrádateľnými kľúčovými materiálmi pre národné hospodárstvo, národnú obranu a vojenský priemysel.

5. Akrylátová guma (ACM)

Akrylátový kaučuk (ACM) je elastomér získaný kopolymerizáciou akrylátu ako hlavného monoméru. Jeho hlavný reťazec je nasýtený uhlíkový reťazec a jeho vedľajšie skupiny sú polárne esterové skupiny. Vďaka svojej špeciálnej štruktúre má mnoho vynikajúcich vlastností, ako je tepelná odolnosť, odolnosť proti starnutiu, odolnosť voči olejom, odolnosť proti ozónu, UV odolnosť atď., Jeho mechanické vlastnosti a spracovateľské vlastnosti sú lepšie ako fluorokaučuk a silikónový kaučuk a jeho tepelná odolnosť , odolnosť proti starnutiu a odolnosť voči olejom sú vynikajúce. v nitrilovej gume. ACM sa široko používa v rôznych prostrediach odolných voči vysokým teplotám a olejom a v posledných rokoch sa stal tesniacim materiálom vyvinutým a podporovaným automobilovým priemyslom.

Aplikácia špeciálnej gumy v automobilových tesneniach

Podľa štatistík potrebuje automobil používať viac ako tucet druhov gumených výrobkov a viac ako 100 druhov gumených doplnkov a spotreba gumy predstavuje asi 70 % svetovej produkcie gumy. Ťažká situácia v oblasti ochrany životného prostredia a zmena koncepcií vývoja a metód vývoja spôsobili, že pozornosť na vysokovýkonnú, ekologickú špeciálnu gumu sa každým dňom zvyšuje. Automobilový priemysel má prísne požiadavky na gumu. Okrem vynikajúceho výkonu musí mať aj dobrú odolnosť voči vysokým teplotám, oleju, opotrebeniu atď. Špeciálna guma má dominantné postavenie v automobilovej gume.

Fluorosilikónová guma

Fluorosilikónový kaučuk sa získava zavedením fluóralkylových skupín do bočného reťazca silikónového kaučuku na jeho úpravu. Tepelné starnutie fluorosilikónovej gumy je vynikajúce, hlavne preto, že jej hlavný reťazec je nasýtená väzba kremík-kyslík a jej väzbová energia je oveľa väčšia ako energia väzby C-C. Jeho tepelná odolnosť je však znížená v dôsledku pridania trifluórpropylovej skupiny. Trifluórpropylová skupina sa ľahko oxiduje pri vysokej teplote a vytvára škodlivý plyn obsahujúci fluór. Prevádzková teplota fluorosilikónovej gumy nie je vo všeobecnosti vyššia ako 288 °C. Fluorosilikónový kaučuk má vynikajúcu odolnosť voči oleju a chemickej korózii a môže si zachovať dobré tesniace a tesnenia v olejovom prostredí -6 8 ~ 230 ℃. Fluorosilikónová guma má veľké výhody v extrémne chladnom a extrémne horúcom drsnom prostredí. Jeho aplikácie v automobiloch sú hlavne: tesnenia palivového systému, O-krúžky automobilových motorov a prevodových systémov, vykurovacie a chladiace systémy, preplňované hadice atď.

fluorokaučuk

Fluórový kaučuk sa syntetizuje zavedením atómov fluóru do hlavného reťazca alebo vedľajšieho reťazca uhlíkového reťazca. V súčasnosti sa viac ako 60 % fluórového kaučuku používa vo výrobe automobilov a jeho odolnosť voči olejom, oxidácii a korózii je vysoká. V 50. rokoch minulého storočia moja krajina vyvinula polyolefínový fluorokaučuk a potom jeden po druhom vyvinula perfluoroéterový kaučuk. Fluórový kaučuk má vynikajúci výkon vo vysokoteplotnom a zložitom chemickom prostredí. V automobiloch sa fluórová guma používa hlavne na zabránenie korózii tesnení pri vysokých teplotách a iných prostrediach a používa sa na predné a zadné olejové tesnenia kľukového hriadeľa, tesnenia drieku ventilov motora, vložky valcov a spojky v tesneniach, prevodovkách a rôznych typoch hadíc. . S úpravou štruktúry domáceho paliva sa zvyšuje aj rozmanitosť fluorokaučuku. Fluorobon 97110 vyvinutý spoločnosťou Dowty Company má obsah fluóru ďaleko za hranicou bežnej gumy. Palivo je veľmi stabilné. Po pridaní bisfenolu na zosieťovanie vykazuje fluorokaučuk dobrú odolnosť voči alkáliám, zlepšuje svoje mechanické vlastnosti po dlhodobom kontakte s motorovým olejom atď., znižuje rýchlosť predĺženia v bode zlomu a výrazne zlepšuje výkon tesnenia.

Hydrogenovaný nitrilový kaučuk

Hydrogenovaný nitrilbutadiénový kaučuk(HNBR) je nasýtený elastomér vytvorený hydrogenáciou nitrilbutadiénového kaučuku. Vďaka vysokému stupňu nasýtenia má dobrú tepelnú odolnosť, odolnosť proti chemickej korózii a odolnosť voči olejom. Okrem toho má HNBR tiež dobrú mechanickú pevnosť. V posledných rokoch čelil rozsiahly vývoj zmiešaných palív, ako je etanolový benzín, mnohým výzvam pre automobilový kaučuk, zatiaľ čo HNBR má silnú adaptabilitu na zmiešané palivá a má silnú stabilitu medzi mnohými prísadami. Vďaka odolnosti HNBR voči oxidácii je vhodnejší pre tesnenia palivového systému automobilov, tesniace gumy automobilového priestoru, rôzne tesniace krúžky a gumené hadice odolné voči olejom, najmä pre špičkové automobilové tesniace diely. Medzi výrobcov HNBR patria najmä nemecká Lanxess Corporation a japonská Zone atď. Významné výsledky vo výskume HNBR dosiahli aj domáce Lanhua Company a Jihua Company.

Akrylová guma

Akrylový kaučuk sa pripravuje kopolymerizáciou akrylátu, ktorý má vynikajúcu odolnosť voči olejom a teplu. Nasýtená štruktúra hlavného reťazca akrylového kaučuku mu dáva odolnosť voči ataku ozónu a esterová skupina, ktorú obsahuje, mu dáva vynikajúcu odolnosť voči napučiavaniu uhľovodíkového oleja. Akrylová guma je porovnateľná s tradičnou nitrilovou gumou, pokiaľ ide o odolnosť voči oleju, a prevádzková teplota je oveľa vyššia ako teplota nitrilovej gumy, medzi 175 a 200 ° C, a jej odolnosť voči chladu a vode je relatívne nízka. Má vynikajúce výhody vo vysokoteplotných a zaolejovaných médiách, najmä pri vystavení vysokej teplote. Akrylová guma sa vo všeobecnosti používa na tesnenia automobilového oleja, hlavne na tesnenia mazacích olejových systémov, tlmenie nárazov a elektrické izolačné diely v kontakte s olejom. Okrem toho sa používa aj v gumených častiach, ktoré sú odolné voči ozónu a poveternostným vplyvom.

Záver

S pokrokom a vývojom elektronickej automobilovej technológie sa špeciálna guma široko používa v automobiloch, ale stále existuje veľa problémov, ktoré si zaslúžia pozornosť: je potrebné zlepšiť výkon špeciálnych gumových výrobkov, aby lepšie slúžili automobilovému priemyslu; okrem toho zelená Zvyšovanie povedomia o ochrane životného prostredia kladie na gumárenský priemysel vyššie požiadavky a výroba vysoko výkonnej zelenej a ekologickej gumy bude nevyhnutným trendom budúcej automobilovej gumy. Budúci vývoj špeciálneho kaučuku by sa mal zamerať na výskum a vývoj syntetických technológií a odrôd, aby sa skrátila medzera s medzinárodnou vyspelou technológiou a podporilo sa zlepšenie výkonu, čím by sa podporilo celkové zlepšenie výkonu súvisiacich produktov, znížili sa emisie znečistenia, zlepšenie bezpečnosti a stability a dosiahnutie ekologického a udržateľného výkonu. neustály vývoj.