Klassificering og egenskaber af specialgummi

2022-06-08

Syntetiskgummier et af de tre store syntetiske materialer og er meget udbredt i forskellige aspekter af industri, nationalt forsvar, transport og dagligdag. Højtydende og funktionelt syntetisk gummi er et vigtigt avanceret grundmateriale, der er nødvendigt for udviklingen af ​​den nye æra, og det er også en vigtig strategisk ressource for landet.

Siden reformen og åbningen, efter mere end et halvt århundredes udvikling, har mit lands gummiindustri gennemgået en kombination af indenlandsk uafhængig forskning og udvikling og indførelse af udenlandsk avanceret teknologi: fra originale naturligegummitil syntetisk gummi, til nutidens højtydende specialgummi. I æraen med "intelligens + grøn" har forskere successivt udviklet specielle gummiprodukter såsom hydrogeneret nitrilgummi, termoplastisk vulkaniseret gummi, højtydende silikonegummi og fluorethergummi, som er blevet brugt i rumfart, biltransport, elektrisk kraftkonstruktion og andre felter. Begynd at udvikle dig mod avanceret, grøn proces og intelligent retning.

Klassificering og egenskaber af specialgummi

Særlige syntetiske gummimaterialer refererer til gummimaterialer med specielle egenskaber såsom høj- og lavtemperaturbestandighed, ældningsmodstand, ablationsmodstand og kemisk resistens, som er forskellige fra almindelige gummimaterialer, hovedsageligt hydrogeneret nitrilgummi(HNBR), termoplastisk vulkanisat (TPV) , Silikonegummi, fluorgummi, fluorsiliconegummi, akrylatgummi osv. På grund af dets særlige egenskaber er specielle gummimaterialer blevet nøglematerialer, der er nødvendige for udviklingen af ​​store nationale strategier og nye områder som rumfart, nationalt forsvar og militærindustri, elektronisk information, energi, miljø og hav. Egenskaberne og anvendelserne af flere materialer er beskrevet nedenfor:

1. Hydrogeneret nitrilgummi(HNBR)

Hydrogeneret nitrilgummi er et stærkt mættet gummimateriale opnået ved selektiv hydrogenering af butadienenhederne på nitrilgummikæden med det formål at forbedre varmebestandigheden og ældningsbestandigheden af ​​nitrilbutadiengummi (NBR). , dens vigtigste egenskab er, at den kan bruges i lang tid ved 150 ℃, og den kan stadig opretholde høje fysiske og mekaniske egenskaber ved høj temperatur, hvilket godt kan opfylde de særlige krav til høj temperaturbestandighed og kemisk resistens af materialer inden for biler, rumfart, oliefelter og andre områder. Krav, mere og mere udbredt, såsom automotive olietætninger, brændstofsystemkomponenter, automotive transmissionsremme, boreholderkasser og stempler til mudder, trykning og tekstilgummivalser, rumfartspakninger, stødabsorberende materialer osv.

2. Termoplastisk vulkanisat (TPV)

Termoplastiske vulkanisater, forkortet som TPV'er, er en særlig klasse af termoplastiske elastomerer, der fremstilles ved "dynamisk vulkanisering" af ikke-blandbare blandinger af termoplast og elastomerer, dvs. udvælgelsen af ​​elastomerfasen under smelteblanding med den termoplastiske seksuelle tværbinding. Samtidig vulkanisering af gummifasen i nærvær af et tværbindingsmiddel (muligvis peroxider, diaminer, svovlacceleratorer osv.) under smelteblanding med termoplast resulterer i en dynamisk vulkaniseret kontinuerlig termoplastisk matrix sammensat af dispergeret tværbundet gummi. Partiklerne i fasen, dynamisk vulkanisering fører til en stigning i gummiviskositet, hvilket fremmer faseinversion og giver en flerfasemorfologi i TPV. TPV har både en ydeevne svarende til termohærdende gummi og termoplastens behandlingshastighed, som hovedsageligt er kendetegnet ved høj ydeevne/pris-forhold, fleksibelt design, let vægt, bredt driftstemperaturområde, nem forarbejdning, produktkvalitet og dimensionsstabilitet Og genanvendelig, bredt bruges i automotive dele, kraftkonstruktion, tætninger og andre områder.

3. Silikonegummi

Silikonegummi er en speciel slags syntetisk gummi, som er lavet af lineær polysiloxan blandet med forstærkende fyldstoffer, funktionelle fyldstoffer og hjælpestoffer, og bliver til en elastomer med en netværksstruktur efter vulkanisering under varme- og trykforhold. Den har fremragende høj- og lavtemperaturmodstand, vejrbestandighed, ozonmodstand, lysbuemodstand, elektrisk isolering, fugtmodstand, høj luftgennemtrængelighed og fysiologisk inerti. Det har en bred vifte af applikationer inden for moderne industri, elektronisk og elektrisk, bilindustrien, byggeri, medicinsk, personlig pleje og andre områder, og er blevet et uundværligt avanceret højtydende materiale inden for rumfart, forsvar og militær industri, intelligent fremstilling og andre områder .

4. Fluorgummi

Fluorgummi refererer til et fluorholdigt gummimateriale, der indeholder fluoratomer på carbonatomerne i hovedkæden eller sidekæderne. Dets særlige egenskaber bestemmes af fluoratomernes strukturelle karakteristika. Fluorgummi kan bruges ved 250°C i lang tid, og den maksimale driftstemperatur kan nå 300°C, mens grænsetemperaturen for traditionel EPDM og butylgummi kun er 150°C. Ud over højtemperaturbestandighed har fluorgummi også fremragende olieresistens, kemisk resistens, syre- og alkaliresistens, og dens omfattende ydeevne er den bedste blandt alle gummielastomermaterialer. Det bruges hovedsageligt til oliemodstand af raketter, missiler, fly, skibe, biler og andre køretøjer. Særlige formål såsom tætning og oliebestandige rørledninger er uundværlige nøglematerialer for den nationale økonomi og nationale forsvars- og militærindustrier.

5. Akrylgummi (ACM)

Acrylatgummi (ACM) er en elastomer opnået ved at copolymerisere acrylat som hovedmonomeren. Dens hovedkæde er en mættet kulstofkæde, og dens sidegrupper er polære estergrupper. På grund af sin specielle struktur har den mange fremragende egenskaber, såsom varmebestandighed, ældningsmodstand, oliebestandighed, ozonbestandighed, UV-modstand osv., dens mekaniske egenskaber og forarbejdningsegenskaber er bedre end fluorgummi og silikonegummi, og dens varmebestandighed , ældningsmodstand og oliebestandighed er fremragende. i nitrilgummi. ACM er meget udbredt i forskellige højtemperatur- og oliebestandige miljøer og er blevet et tætningsmateriale udviklet og fremmet af bilindustrien i de senere år.

Anvendelse af specialgummi i tætningsprodukter til biler

Ifølge statistikker skal en bil bruge mere end et dusin slags gummiprodukter og mere end 100 slags gummitilbehør, og forbruget af gummi udgør omkring 70% af verdens gummiproduktion. Den alvorlige miljøbeskyttelsessituation og ændringen af ​​udviklingskoncepter og udviklingsmetoder har fået opmærksomheden på højtydende, miljøvenlig specialgummi til at vokse dag for dag. Bilindustrien har strenge krav til gummi. Ud over sin fremragende ydeevne skal den også have god høj temperaturbestandighed, oliebestandighed, slidstyrke osv. Specialgummi har en dominerende stilling inden for autogummi.

Fluorsiliconegummi

Fluorsiliconegummi opnås ved at indføre fluoralkylgrupper i sidekæden af ​​silikonegummi for at modificere den. Den termiske ældningsydelse af fluorsiliconegummi er fremragende, hovedsagelig fordi dens hovedkæde er en mættet silicium-iltbinding, og dens bindingsenergi er meget større end C-C-bindingsenergien. Imidlertid er dens varmebestandighed reduceret på grund af tilsætningen af ​​trifluorpropylgruppe. Trifluorpropylgruppen oxideres let ved høj temperatur og producerer skadelig gas indeholdende fluor. Driftstemperaturen for fluorsiliconegummi er generelt ikke mere end 288 ℃. Fluorsiliconegummi har fremragende olieresistens og kemisk korrosionsbestandighed og kan opretholde god tætnings- og pakningsydelse i det olieagtige miljø på -6 8 ~ 230 ℃. Fluorsiliconegummi har store fordele i ekstremt kolde og ekstremt varme barske miljøer. Dens anvendelser i biler er hovedsageligt: ​​brændstofsystemtætninger, O-ringe til bilmotorer og transmissionssystemer, varme- og kølesystemer, turboladede slanger osv. er meget udbredt.

fluorgummi

Fluorgummi syntetiseres ved at indføre fluoratomer i kulstofkædens hovedkæde eller sidekæde. På nuværende tidspunkt bruges mere end 60% af fluorgummi i bilfremstilling, og dets oliebestandighed, oxidationsbestandighed og korrosionsbestandighed er stærk. I 1950'erne udviklede mit land polyolefinfluorgummi og udviklede derefter perfluorethergummi efter hinanden. Fluorgummi har fremragende ydeevne i høje temperaturer og komplekse kemiske omgivelser. I biler bruges fluorgummi hovedsageligt til at forhindre tætninger i at blive korroderet i høje temperaturer og andre miljøer, og det bruges til krumtapaksler for- og bagolietætninger, motorventilskafttætninger, cylinderforinger og koblinger i tætninger, transmissioner og forskellige typer slanger . Med justeringen af ​​husholdningsbrændstofstrukturen øges variationen af ​​fluorgummi også. Fluorobon 97110 fluorgummi udviklet af Dowty Company har et fluorindhold langt ud over grænsen for almindelig gummi. Brændstoffet er meget stabilt. Efter tilsætning af bisphenol til tværbinding viser fluorgummien god alkaliresistens, forbedrer dens mekaniske egenskaber efter langvarig kontakt med motorolie osv., reducerer forlængelseshastigheden af ​​brudpunktet og forbedrer tætningens ydeevne betydeligt.

Hydrogeneret nitrilgummi

Hydrogeneret nitrilbutadiengummi(HNBR) er en mættet elastomer dannet ved hydrogenering af nitrilbutadiengummi. Den høje grad af mætning gør, at den har god varmebestandighed, kemisk korrosionsbestandighed og oliebestandighed. Derudover har HNBR også god mekanisk styrke. I de senere år har den storstilede udvikling af blandede brændstoffer som ethanolbenzin stået over for mange udfordringer for autogummi, mens HNBR har stærk tilpasningsevne til blandede brændstoffer og har stærk stabilitet blandt mange additiver. Oxidationsbestandigheden af ​​HNBR gør den mere velegnet til bilbrændstofsystemtætninger, tætningsgummi til bilrum, forskellige tætningsringe og oliebestandige gummislanger, især til high-end automobiltætningsdele. HNBR-producenter omfatter hovedsageligt Tysklands Lanxess Corporation og Japans Zone osv. Det indenlandske Lanhua Company og Jihua Company har også opnået vigtige resultater i forskningen af ​​HNBR.

Akryl gummi

Akrylgummi fremstilles ved at copolymerisere akrylat, som har fremragende oliebestandighed og varmebestandighed. Den mættede hovedkædestruktur af akrylgummi giver den modstandsdygtighed over for ozonangreb, og estergruppen, den indeholder, gør, at den har en enestående modstandsdygtighed over for kulbrinteolie. Akrylgummi kan sammenlignes med traditionel nitrilgummi med hensyn til oliebestandighed, og driftstemperaturen er meget højere end nitrilgummi, mellem 175 og 200 ° C, og dens koldbestandighed og vandmodstand er relativt dårlig. Det har enestående fordele ved høje temperaturer og olieholdige medier, især når det udsættes for høj temperatur. Akrylgummi bruges generelt til bilolietætninger, hovedsageligt til olietætninger til smøreoliesystemer, stødabsorbering og elektriske isoleringsdele i kontakt med olie. Derudover bruges det også i gummidele, der er modstandsdygtige over for ozon og vejrlig.

Konklusion

Med fremskridt og udvikling af elektronisk bilteknologi er specialgummi blevet meget brugt i biler, men der er stadig mange problemer, der er værd at bemærke: ydeevnen af ​​specielle gummiprodukter skal forbedres for bedre at kunne tjene bilindustrien; derudover grøn. Forbedringen af ​​miljøbeskyttelsesbevidstheden har stillet højere krav til gummiindustrien, og produktionen af ​​højtydende grønt og miljøvenligt gummi vil være en uundgåelig trend for fremtidens autogummi. Den fremtidige udvikling af specialgummi bør fokusere på forskning og udvikling af syntetisk teknologi og sorter for at forkorte kløften med international avanceret teknologi og fremme forbedringen af ​​ydeevnen og derved drive den overordnede præstationsforbedring af relaterede produkter, reducere forureningsemissioner, forbedring af sikkerhed og stabilitet og opnåelse af grønne og bæredygtige præstationer. løbende udvikling.