Класификация и характеристики на специалния каучук

2022-06-08

Синтетиченкаучуке един от трите основни синтетични материала и се използва широко в различни аспекти на индустрията, националната отбрана, транспорта и ежедневието. Високопроизводителният и функционален синтетичен каучук е ключов усъвършенстван базов материал, необходим за развитието на новата ера, а също така е важен стратегически ресурс за страната.

След реформата и отварянето, след повече от половин век на развитие, каучуковата промишленост на моята страна премина през комбинация от национални независими изследвания и разработки и въвеждането на чуждестранни модерни технологии: от оригинални естественикаучуккъм синтетичен каучук, към днешния високоефективен специален каучук. В ерата на „интелигентност + зелено“ учените последователно разработват специални каучукови продукти като хидрогениран нитрилен каучук, термопластичен вулканизиран каучук, високоефективен силиконов каучук и флуороетерен каучук, които са били използвани в аерокосмическия, автомобилния транспорт, електропроизводството. и други полета. Започнете да се развивате към висок клас, зелен процес и интелигентна посока.

Класификация и характеристики на специалната гума

Специалните синтетични каучукови материали се отнасят до каучукови материали със специални свойства като устойчивост на висока и ниска температура, устойчивост на стареене, устойчивост на аблация и химическа устойчивост, които са различни от обикновените каучукови материали, главно хидрогениран нитрилен каучук(HNBR), термопластичен вулканизат (TPV) , силиконов каучук, флуорен каучук, флуоросиликонов каучук, акрилатен каучук и др. Благодарение на специалните си свойства, специалните каучукови материали се превърнаха в ключови материали, необходими за разработването на големи национални стратегии и нововъзникващи области като космическата промишленост, националната отбрана и военната индустрия, електронни информация, енергия, околна среда и океан. Свойствата и приложенията на няколко материала са описани по-долу:

1. Хидрогениран нитрилкаучук(HNBR)

Хидрогенираният нитрилен каучук е силно наситен каучуков материал, получен чрез селективно хидрогениране на бутадиеновите единици във веригата от нитрилен каучук с цел подобряване на устойчивостта на топлина и устойчивостта на стареене на нитрил-бутадиеновия каучук (NBR). , основната му характеристика е, че може да се използва дълго време при 150 ℃ и все още може да поддържа високи физични и механични свойства при висока температура, което може да отговори на специалните изисквания за устойчивост на висока температура и химическа устойчивост на материалите в автомобилната, космическата промишленост, нефтените полета и други области. Изисквания, все по-широко използвани, като автомобилни маслени уплътнения, компоненти на горивната система, автомобилни трансмисионни ремъци, сондажни държащи кутии и бутала за кал, печатни и текстилни гумени ролки, аерокосмически уплътнения, материали за поглъщане на удари и др.

2. Термопластичен вулканизат (TPV)

Термопластичните вулканизатори, съкратени като TPVs, са специален клас термопластични еластомери, които се произвеждат чрез „динамична вулканизация“ на несмесващи се смеси от термопласти и еластомери, т.е. избор на еластомерна фаза по време на смесване на стопилка с термопластично омрежване. Едновременната вулканизация на каучуковата фаза в присъствието на омрежващ агент (възможно пероксиди, диамини, серни ускорители и др.) по време на смесване на стопилка с термопласти води до динамична вулканизирана непрекъсната термопластична матрица, съставена от дисперсна омрежена гума. Частиците във фазата, динамични вулканизацията води до увеличаване на вискозитета на каучука, което насърчава фазовата инверсия и осигурява многофазна морфология в TPV. TPV има както производителността, подобна на термореактивната гума, така и скоростта на обработка на термопластите, които се характеризират главно с високо съотношение производителност/цена, гъвкав дизайн, леко тегло, широк диапазон на работна температура, лесна обработка, качество на продукта и стабилност на размерите и рециклируеми, широко използва се в автомобилни части, енергийно строителство, уплътнения и други области.

3. Силиконова гума

Силиконовата гума е специален вид синтетичен каучук, който е направен от линеен полисилоксан, смесен с подсилващи пълнители, функционални пълнители и спомагателни вещества, и се превръща в еластомер с мрежова структура след вулканизация при условия на нагряване и налягане. Има отлична устойчивост на висока и ниска температура, устойчивост на атмосферни влияния, устойчивост на озон, устойчивост на дъга, електрическа изолация, устойчивост на влага, висока пропускливост на въздух и физиологична инерция. Той има широк спектър от приложения в съвременната индустрия, електронна и електрическа, автомобилна, строителна, медицинска, лична хигиена и други области и се превърна в незаменим усъвършенстван високопроизводителен материал в аерокосмическата, отбранителната и военната промишленост, интелигентното производство и други области .

4. Флуорен каучук

Флуорният каучук се отнася до флуорсъдържащ каучук материал, съдържащ флуорни атоми върху въглеродните атоми на главната верига или страничните вериги. Неговите специални свойства се определят от структурните характеристики на флуорните атоми. Флуорният каучук може да се използва дълго време при 250°C, а максималната работна температура може да достигне 300°C, докато граничната работна температура на традиционните EPDM и бутил каучук е само 150°C. В допълнение към устойчивостта на висока температура, флуорокаучукът има и отлична устойчивост на масло, химическа устойчивост, устойчивост на киселини и основи, а цялостното му представяне е най-доброто сред всички гумени еластомерни материали. Използва се главно за устойчивост на масло на ракети, ракети, самолети, кораби, автомобили и други превозни средства. Областите със специално предназначение като уплътнения и маслоустойчиви тръбопроводи са незаменими ключови материали за националната икономика и националната отбрана и военната промишленост.

5. Акрилатен каучук (ACM)

Акрилатният каучук (ACM) е еластомер, получен чрез съполимеризиране на акрилат като основен мономер. Основната му верига е наситена въглеродна верига, а страничните й групи са полярни естерни групи. Благодарение на специалната си структура, той има много отлични характеристики, като устойчивост на топлина, устойчивост на стареене, устойчивост на масло, устойчивост на озон, устойчивост на UV и др., неговите механични свойства и технологични свойства са по-добри от флуорокаучук и силиконов каучук и неговата устойчивост на топлина , устойчивостта на стареене и маслоустойчивостта са отлични. в нитрилен каучук. ACM се използва широко в различни високотемпературни и устойчиви на масло среди и се превърна в уплътнителен материал, разработен и популяризиран от автомобилната индустрия през последните години.

Приложение на специална гума в автомобилните уплътнителни продукти

Според статистиката една кола трябва да използва повече от дузина вида гумени изделия и повече от 100 вида гумени аксесоари, а потреблението на каучук представлява около 70% от световното производство на каучук. Тежката ситуация с опазване на околната среда и промяната на концепциите за развитие и методите за развитие накараха вниманието на високопроизводителната, екологично чиста специална гума да се увеличава всеки ден. Автомобилната индустрия има строги изисквания към гумата. В допълнение към отличните си характеристики, той трябва да има и добра устойчивост на високи температури, устойчивост на масло, устойчивост на износване и др. Специалната гума има доминираща позиция в автомобилната гума.

Флуоросиликонов каучук

Флуоросиликоновият каучук се получава чрез въвеждане на флуороалкилови групи в страничната верига на силиконовия каучук, за да се модифицира. Характеристиките на термичното стареене на флуоросиликоновия каучук са отлични, главно защото основната му верига е наситена силициево-кислородна връзка и нейната енергия на връзката е много по-голяма от енергията на C-C връзката. Въпреки това, неговата устойчивост на топлина е намалена поради добавянето на трифлуоропропилова група. Трифлуоропропиловата група лесно се окислява при висока температура и произвежда вреден газ, съдържащ флуор. Работната температура на флуоросиликоновия каучук обикновено е не повече от 288 ℃. Флуоросиликоновият каучук има отлична устойчивост на масло и устойчивост на химическа корозия и може да поддържа добро уплътнение и уплътнение в маслена среда от -6 8 ~ 230 ℃. Флуоросиликоновият каучук има големи предимства в изключително студени и изключително горещи сурови среди. Приложенията му в автомобилите са основно: уплътнения на горивната система, О-пръстени на автомобилни двигатели и трансмисионни системи, системи за отопление и охлаждане, маркучи с турбокомпресор и др.

флуоркаучук

Флуорният каучук се синтезира чрез въвеждане на флуорни атоми в главната верига или страничната верига на въглеродната верига. Понастоящем повече от 60% от флуорния каучук се използва в производството на автомобили и неговата устойчивост на масло, устойчивост на окисление и устойчивост на корозия са силни. През 50-те години моята страна разработи полиолефин флуорокаучук, а след това разработи перфлуороетер каучук един след друг. Флуорният каучук има отлична производителност при висока температура и сложна химическа среда. В автомобилите флуорният каучук се използва главно за предотвратяване на корозия на уплътненията при висока температура и други среди и се използва за предни и задни маслени уплътнения на колянов вал, уплътнения на стеблото на клапаните на двигателя, цилиндрови втулки и съединители в уплътнения, трансмисии и различни видове маркучи . С коригирането на вътрешната структура на горивото разнообразието от флуорокаучук също се увеличава. Fluorobon 97110 флуорокаучук, разработен от Dowty Company, има съдържание на флуор далеч над границата на обикновения каучук. Горивото е много стабилно. След добавяне на бисфенол за омрежване, флуорокаучукът показва добра алкална устойчивост, подобрява механичните си свойства след продължителен контакт с двигателно масло и т.н., намалява степента на удължаване при точката на скъсване и значително подобрява работата на уплътнението.

Хидрогениран нитрилен каучук

Хидрогенираният нитрилен бутадиенов каучук(HNBR) е наситен еластомер, образуван чрез хидрогениране на нитрилен бутадиенов каучук. Високата степен на насищане го прави добра устойчивост на топлина, устойчивост на химическа корозия и устойчивост на масло. В допълнение, HNBR също има добра механична якост. През последните години широкомащабното развитие на смесени горива като етанол бензин се изправи пред много предизвикателства за автомобилната гума, докато HNBR има силна адаптивност към смесени горива и има силна стабилност сред много добавки. Устойчивостта на окисляване на HNBR го прави по-подходящ за уплътнения на автомобилна горивна система, уплътнителна гума на автомобилни отделения, различни уплътнителни пръстени и маслоустойчиви гумени маркучи, особено за автомобилни уплътнителни части от висок клас. Производителите на HNBR включват главно германската Lanxess Corporation и японската зона и др. Местната компания Lanhua и Jihua Company също постигнаха важни резултати в изследванията на HNBR.

Акрилна гума

Акрилният каучук се получава чрез кополимеризиране на акрилат, който има отлична устойчивост на масло и устойчивост на топлина. Наситената структура на основната верига на акрилния каучук му придава устойчивост на озоново въздействие, а естерната група, която съдържа, го прави изключителна устойчивост на набъбване на въглеводородно масло. Акрилният каучук е сравним с традиционния нитрилен каучук по отношение на устойчивост на масло, а работната температура е много по-висока от тази на нитрилната гума, между 175 и 200 ° C, а нейната студоустойчивост и водоустойчивост са сравнително ниски. Той има изключителни предимства във високотемпературни и маслени среди, особено когато е изложен на висока температура. Акрилната гума обикновено се използва за автомобилни маслени уплътнения, главно за маслени уплътнения на смазочни маслени системи, абсорбиране на удари и електрически изолационни части в контакт с масло. Освен това се използва и в гумени части, които са устойчиви на озон и атмосферни влияния.

Заключение

С напредването и развитието на електронните автомобилни технологии, специалната гума е широко използвана в автомобилите, но все още има много проблеми, заслужаващи внимание: производителността на специалните каучукови изделия трябва да бъде подобрена, за да обслужват по-добре автомобилната индустрия; в допълнение, зелено Повишаването на осведомеността за опазване на околната среда постави по-високи изисквания към каучуковата индустрия и производството на високопроизводителен зелен и екологично чист каучук ще бъде неизбежна тенденция на бъдещата автомобилна гума. Бъдещото развитие на специалния каучук трябва да се съсредоточи върху изследването и развитието на синтетични технологии и разновидности, за да се съкрати разликата с международната напреднала технология и да се насърчи подобряването на производителността, като по този начин се стимулира цялостното подобряване на производителността на свързаните продукти, намаляване на емисиите на замърсяване, подобряване на безопасността и стабилността и постигане на екологично и устойчиво представяне. непрекъснато развитие.