Класифікація та характеристика спеціальної гуми

Синтетичнийгумовийє одним із трьох основних синтетичних матеріалів і широко використовується в різних сферах промисловості, національної оборони, транспорту та повсякденного життя. Високоефективний і функціональний синтетичний каучук є ключовим передовим базовим матеріалом, необхідним для розвитку нової ери, а також важливим стратегічним ресурсом для країни.

З моменту реформування та відкриття, після більш ніж півстолітнього розвитку, гумова промисловість моєї країни пройшла через поєднання внутрішніх незалежних досліджень і розробок і впровадження іноземних передових технологій: від оригінальних природнихгумовийдо синтетичного каучуку, до сьогоднішньої високопродуктивної спеціальної гуми. В епоху «інтелект + зелений» вчені послідовно розробляли спеціальні гумові вироби, такі як гідрогенізований нітрильний каучук, термопластичний вулканізований каучук, високоефективний силіконовий каучук і фторефірний каучук, які використовувалися в аерокосмічній промисловості, автомобільному транспорті, електростанції. та інші галузі. Почніть розвиватися в напрямку високоякісного, зеленого процесу та інтелектуального напрямку.

Класифікація та характеристика спеціальної гуми

Спеціальні синтетичні каучукові матеріали відносяться до гумових матеріалів з особливими властивостями, такими як стійкість до високих і низьких температур, стійкість до старіння, стійкість до абляції та хімічна стійкість, які відрізняються від загальних гумових матеріалів, головним чином гідрогенізованого нітрильного каучуку(HNBR), термопластичного вулканізату (TPV). , силіконовий каучук, фторкаучук, фторосиліконовий каучук, акрилатний каучук тощо. Завдяки своїм особливим властивостям спеціальні гумові матеріали стали ключовими матеріалами, необхідними для розробки основних національних стратегій та нових галузей, таких як аерокосмічна, національна оборонна та військова промисловість, електронна інформація, енергія, навколишнє середовище та океан. Властивості та застосування кількох матеріалів описані нижче:

1. Гідрований нітрилгумовий(HNBR)

Гідрогенізований нітрильний каучук – це високонасичений каучуковий матеріал, отриманий шляхом вибіркового гідрогенізації бутадієнових ланок на ланцюзі нітрилового каучуку з метою підвищення термостійкості та стійкості до старіння нітрил-бутадієн-каучуку (NBR). , його головна особливість полягає в тому, що він може використовуватися протягом тривалого часу при 150 °, і він все ще може зберігати високі фізико-механічні властивості при високій температурі, що цілком може відповідати особливим вимогам високотемпературної та хімічної стійкості матеріалів в автомобільній, аерокосмічній, нафтовій та інших галузях. Вимоги, які все ширше і ширше використовуються, такі як автомобільні сальники, компоненти паливної системи, автомобільні ремені трансмісії, бурові утримувачі та поршні для грязі, друкарські та текстильні гумові ролики, аерокосмічні ущільнення, амортизаційні матеріали тощо.

2. Термопластичний вулканізат (TPV)

Термопластичні вулканізати, скорочено TPV, є особливим класом термопластичних еластомерів, які виробляються шляхом «динамічної вулканізації» не змішуваних сумішей термопластів та еластомерів, тобто виділення еластомерної фази під час змішування розплаву з термопластичним перехресним зшиванням. Одночасна вулканізація каучукової фази в присутності зшиваючого агента (можливо, пероксидів, діамінів, прискорювачів сірки тощо) під час змішування розплаву з термопластами призводить до динамічного вулканізації безперервної термопластичної матриці, що складається з дисперсного зшитого каучуку. Частинки у фазі, динамічні вулканізація призводить до збільшення в’язкості каучуку, що сприяє інверсії фаз і забезпечує багатофазну морфологію в TPV. TPV має як характеристики, подібні до термореактивної гуми, так і швидкість обробки термопластів, які в основному характеризуються високим співвідношенням продуктивності та ціни, гнучким дизайном, легкою вагою, широким діапазоном робочих температур, простотою обробки, якістю продукту та стабільністю розмірів та широкою переробкою. використовується в автомобільних деталях, енергетичному будівництві, ущільненнях та інших галузях.

3. Силіконова гума

Силіконова гума - це особливий вид синтетичного каучуку, який виготовляється з лінійного полісилоксану, змішаного з армуючими наповнювачами, функціональними наповнювачами та допоміжними речовинами, і стає еластомером із сітчастою структурою після вулканізації в умовах нагрівання та тиску. Він має відмінну стійкість до високих і низьких температур, атмосферостійкість, стійкість до озону, стійкість до дуги, електричну ізоляцію, вологостійкість, високу повітропроникність і фізіологічну інерцію. Він має широкий спектр застосування в сучасній промисловості, електроніці та електриці, автомобілебудуванні, будівництві, медицині, особистої гігієни та інших галузях, і став незамінним передовим високоефективним матеріалом в аерокосмічній, оборонній та військовій промисловості, інтелектуальному виробництві та інших галузях. .

4. Фторкаучук

Фторкаучук відноситься до фторвмісного каучукового матеріалу, що містить атоми фтору на атомах вуглецю головного ланцюга або бічних ланцюгів. Його особливі властивості визначаються особливостями будови атомів фтору. Фторкаучук можна використовувати при 250°C протягом тривалого часу, а максимальна робоча температура може досягати 300°C, тоді як гранична робоча температура традиційного EPDM і бутилкаучуку становить лише 150°C. На додаток до стійкості до високих температур, фторкаучук також має чудову маслостійкість, хімічну стійкість, стійкість до кислот і лугів, а його комплексні характеристики є найкращими серед усіх гумових еластомерних матеріалів. Він в основному використовується для маслостійкості ракет, ракет, літаків, кораблів, автомобілів та інших транспортних засобів. Такі галузі спеціального призначення, як ущільнювальні та нафтостійкі трубопроводи, є незамінними ключовими матеріалами для національної економіки та національної оборонної та військової промисловості.

5. Акрилатний каучук (ACM)

Акрилатний каучук (АКМ) — це еластомер, отриманий шляхом кополімеризації акрилату як основного мономеру. Його основний ланцюг є насиченим вуглецевим ланцюгом, а його бічні групи є полярними ефірними групами. Завдяки своїй особливій структурі він має багато чудових характеристик, таких як термостійкість, стійкість до старіння, стійкість до масла, стійкість до озону, стійкість до ультрафіолету тощо, його механічні властивості та технологічні властивості краще, ніж фторкаучук та силіконовий каучук, а його термостійкість , стійкість до старіння та маслостійкість чудові. в нітрильному каучуку. ACM широко використовується в різних високотемпературних і маслостійких середовищах і став ущільнювальним матеріалом, розробленим і пропагованим в автомобільній промисловості в останні роки.

Застосування спеціальної гуми в автомобільних ущільнювальних виробах

За статистикою, в автомобілі необхідно використовувати більше десятка видів гумових виробів і понад 100 видів гумових аксесуарів, а споживання гуми становить близько 70% світового виробництва гуми. Важка екологічна ситуація та зміна концепцій розробки та методів розробки привернули увагу до високопродуктивної, екологічно чистої спеціальної гуми з кожним днем. Автомобільна промисловість пред'являє суворі вимоги до гуми. Крім відмінних характеристик, він також повинен мати хорошу стійкість до високих температур, маслостійкість, зносостійкість і т. д. Спеціальна гума займає домінуюче положення в автомобільній гумі.

Фторсиліконовий каучук

Фторосиліконовий каучук отримують шляхом введення фторалкільних груп у бічний ланцюг силіконового каучуку для його модифікації. Ефективність термічного старіння фторсиліконового каучуку є чудовою, головним чином тому, що його основний ланцюг є насиченим кремній-кисневим зв’язком, і його енергія зв’язку набагато більша, ніж енергія зв’язку C-C. Однак його термостійкість знижується через додавання трифторпропильної групи. Трифторпропильная група легко окислюється при високій температурі і виділяє шкідливий газ, що містить фтор. Робоча температура фторсиліконового каучуку зазвичай не перевищує 288 °C. Фторосиліконовий каучук має чудову маслостійкість і стійкість до хімічної корозії, а також може підтримувати хороші характеристики ущільнення та прокладки в масляному середовищі -6 8 ~ 230 ℃. Фторсиліконовий каучук має великі переваги в надзвичайно холодних і надзвичайно жарких суворих середовищах. Його застосування в автомобілях в основному: ущільнення паливної системи, ущільнювальні кільця автомобільних двигунів і систем трансмісії, системи опалення та охолодження, широко використовуються шланги з турбонаддувом тощо.

фторкаучук

Фторкаучук синтезують шляхом введення атомів фтору в основний або бічний ланцюг вуглецевого ланцюга. В даний час більше 60% фторкаучуку використовується в автомобільному виробництві, і його маслостійкість, стійкість до окислення та корозійна стійкість є високою. У 1950-х роках моя країна розробила поліолефіновий фторкаучук, а потім один за одним розробила перфторефірний каучук. Фторкаучук має чудові характеристики у високій температурі та складному хімічному середовищі. В автомобілях фторкаучук в основному використовується для запобігання корозії ущільнень у високій температурі та інших середовищах, а також для передніх і задніх сальників колінчастого валу, ущільнювачів штока клапанів двигуна, гільз циліндрів і зчеплень в ущільненнях, трансмісіях і різних типах шлангів. . З коригуванням вітчизняної структури палива збільшується і різноманітність фторкаучуку. Фторкаучук Fluorobon 97110, розроблений компанією Dowty Company, має вміст фтору, що перевищує межі загальної гуми. Паливо дуже стабільне. Після додавання бісфенолу для зшивання фторкаучук демонструє хорошу стійкість до лугів, покращує свої механічні властивості після тривалого контакту з моторним маслом тощо, знижує швидкість подовження точки розриву та значно покращує експлуатаційні характеристики ущільнення.

Гідрогенізований нітрильний каучук

Гідрогенізований бутадієн-нітрильний каучук(HNBR) — це насичений еластомер, утворений гідруванням бутадієн-нітрил-каучуку. Високий ступінь насичення забезпечує гарну термостійкість, стійкість до хімічної корозії та маслостійкість. Крім того, HNBR також має хорошу механічну міцність. В останні роки широкомасштабна розробка змішаних палив, таких як етанол-бензин, зіткнулася з багатьма проблемами для автомобільної гуми, тоді як HNBR має високу адаптивність до змішаних палив і має високу стабільність серед багатьох добавок. Стійкість до окислення HNBR робить його більш придатним для автомобільних ущільнювачів паливної системи, ущільнювальної гуми автомобільного салону, різних ущільнювальних кілець і маслостійких гумових шлангів, особливо для автомобільних ущільнювальних деталей високого класу. Виробники HNBR в основному включають німецьку корпорацію Lanxess та японську зону тощо. Вітчизняні компанії Lanhua та Jihua Company також досягли важливих результатів у дослідженні HNBR.

Акрилова гума

Акриловий каучук отримують шляхом кополімеризації акрилату, який має чудову маслостійкість і термостійкість. Насичена структура основного ланцюга акрилового каучуку надає йому стійкість до впливу озону, а складноефірна група, яку вона містить, робить її надзвичайно стійкою до набухання вуглеводневої маси. Акрилова гума порівнянна з традиційною нітрильною гумою за стійкістю до масла, а робоча температура набагато вища, ніж у нітрилової гуми, між 175 і 200 ° C, а її холодостійкість і водостійкість відносно низькі. Він має чудові переваги у високотемпературних і маслянистих середовищах, особливо під час впливу високої температури. Акрилова гума зазвичай використовується для автомобільних сальників, в основному для сальників систем мастила, амортизації та електроізоляційних частин, що контактують з маслом. Крім того, він також використовується в гумових деталях, стійких до озону та атмосферних впливів.

Висновок

З розвитком і розвитком електронних автомобільних технологій спеціальна гума знайшла широке застосування в автомобілях, але все ще залишається багато проблем, які заслуговують на увагу: експлуатаційні характеристики спеціальних гумових виробів потребують покращення, щоб краще обслуговувати автомобільну промисловість; крім того, зелений Підвищення обізнаності щодо захисту довкілля висуває підвищені вимоги до гумової промисловості, і виробництво високопродуктивної зеленої та екологічно чистої гуми стане неминучою тенденцією майбутньої автомобільної гуми. Майбутній розвиток спеціального каучуку має бути зосереджений на дослідженнях і розробках синтетичних технологій та різновидів, щоб скоротити розрив з міжнародними передовими технологіями та сприяти покращенню продуктивності, тим самим стимулюючи загальне покращення продуктивності супутніх продуктів, зменшуючи викиди забруднення, покращення безпеки та стабільності, а також досягнення екологічної та стабільної продуктивності. безперервний розвиток.