Латекс снимается с деревьев на каучуковой плантации недалеко от Куала-Лумпура, Малайзия.

При возделывании Hevea, соблюдаются естественные контуры земли, а деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на наклонной поверхности и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках морозостойких подвоев и прививка на них, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Hevea растет только в четко обозначенных зонах тропиков и субтропиков, где никогда не бывает заморозков. Сильные годовые осадки составляют около 2500 мм (100 дюймов), с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое можно сказать о некоторых частях Южной Азии и Западной Африки. Выращивание гевеи гевеи в Бразилии, ее естественной среде обитания, было практически уничтожено фитофторозом в начале 20 века.

Каковы свойства резины?

Резина, конечно, упругая, но это только начало ее многочисленных свойств. Каучук, полученный естественным путем из дерева или синтетически из нефтепродуктов, обладает рядом характеристик, которые делают его ценным и широко используемым промышленным продуктом. Он прочный (шины), устойчив к воде и химическим веществам (перчатки), эластичен (резинки) и многому другому. Эти свойства привели к его использованию коренными американскими культурами и западными обществами с момента его появления в 18 веке.Резина, названная в честь ее свойства стирать карандашные следы, по-прежнему широко используется.

Каучуковые деревья

Сделайте надрез в каучуковом дереве или Hevea brasiliensis, и из него сочится млечный сок. Этот сок – латекс, производимый латициферами, специальными клетками в дереве. Латекс из каучукового дерева эластичный. Когда-то весь каучук производился с диких деревьев Южной Америки, в первую очередь Бразилии. Сегодня почти весь натуральный каучук собирается на каучуковых плантациях в Юго-Восточной Азии.Свойства каучукового латекса были открыты коренными американскими культурами, которые сделали резиновые шары и использовали латекс для гидроизоляции. Сегодня латекс получают путем срезания дерева каждый день и сбора латекса в чашке.

Эластичность

Возьмите резинку и растяните ее. Затем отпустите группу. Его способность увеличиваться в длину и затем возвращаться к своей первоначальной форме демонстрирует эластичные свойства резины. По ответу о резинках и эластичности на U.На веб-сайте Министерства энергетики США молекулы полимера в резиновой ленте уложены друг на друга в неподвижном состоянии. В растянутом состоянии они выстраиваются в линию, длина которой зависит от номера. Некоторые молекулы прикреплены друг к другу. Когда вы растягиваете резиновую ленту слишком далеко, вы обнаруживаете это крепление, когда ремешок щелкает. Помимо резиновых лент, эластичность является важным свойством самых разных товаров, включая ремни вентилятора, коврики, уплотнительные кольца и, конечно же, прыгающие мячи.

Сокращение при нагревании

Большинство материалов расширяются при нагревании.Резина делает прямо противоположное; он сокращается. Это происходит потому, что тепло заставляет молекулы запутываться друг с другом. Это свойство демонстрируют эксперименты, проведенные Университетом Висконсина. Резиновые ленты, запутавшие молекулы в состоянии покоя, становятся сильнее при нагревании. Уберите тепло, и резинка вернется к своей первоначальной форме, как это было, когда растяжение прекратилось.

Другие свойства

Резина демонстрирует устойчивость к воде и низким температурам, согласно статье в Info Comm.Резина эластична, трудно рвется и устойчива к истиранию. Благодаря своей прочности он выдерживает удары и медленно нагревается. Эти свойства привели к его использованию в шинах, сначала для велосипедов, а затем для автомобилей. Было показано, что при использовании в латексных перчатках, особенно в медицине, у некоторых людей возникает аллергия.

Восстановление механического отклика полибутадиенового каучука на основе эволюции микроструктуры в пространстве деформация-температура: энтропийная эластичность и деформационно-индуцированная кристаллизация в виде мостиков

Деформационно-индуцированная кристаллизация (SIC) в полибутадиеновом каучуке (BR) была изучена с помощью in situ широкоугольной рентгеновской дифракции синхротронного излучения (SR-WAXD) в широком диапазоне температур (-90 ° C → 25 ° C) .В зависимости от наличия или отсутствия SIC и температуры покоящейся кристаллизации делятся на три температурные области. Подробная структурная эволюция резюмируется в пространстве деформация-температура. На основе этой информации об эволюции микроструктуры воспроизводится макроскопический механический отклик BR вместе с поли (изобутилен-изопреновым) каучуком (IIR) и натуральным каучуком (NR) на основе теорий Флори и Плагжа. Обсуждаются причины несовпадения расчетных и экспериментальных кривых напряжения-деформации, особенно в области больших деформаций, которые в основном приписываются подходу микромакросоединения и неоднородности сети.

У вас есть доступ к этой статье

Резиновая направляющая | Lusida Резиновые изделия

Справочник по материалам из резины:

Полиизопрен (IR) – это синтетический вариант натурального каучука, который обычно используется в аналогичных областях.Он обладает схожими свойствами, но обычно не используется взаимозаменяемо из-за незначительных различий, которые приводят к определенным преимуществам или недостаткам по сравнению с натуральным каучуком. Полиизопрен имеет более светлый цвет, более однородный и более чистый, чем натуральный каучук. С другой стороны, полиизопрен имеет более низкую прочность в сыром виде (невулканизированный) и, как правило, немного хуже по прочности на разрыв, разрыву и усталостному сопротивлению. В отличие от натурального каучука, который практически полностью имеет структуру цис-1,4 (более 99%), полиизопрен содержит около 98% цис-1.4 и 2% 3.4 структура, которая нарушает линейность цепей. Несмотря на то, что структура 3,4 является лишь небольшой величиной, ее достаточно для уменьшения деформации кристаллизации и, следовательно, прочности вулканизированного материала без наполнителя. Натуральный каучук содержит посторонние вещества латекса, например белки, продукты разложения белков и амины, ускоряющие вулканизацию. Поскольку их нет в синтетическом полиизопрене, вулканизация последнего происходит медленнее.

Полибутадиен (BR) может быть произведен в нескольких существенно разных сортах (двумя разными способами: раствор или эмульсия… полимеризация).Его химическая структура достаточно похожа на NR, чтобы дать ему такую ​​же низкую стойкость к маслам и растворителям, а также устойчивость к атмосферным воздействиям и озону. Полибутадиен демонстрирует превосходную усталостную прочность и стойкость к истиранию при смешивании с армирующей сажей, но он имеет низкую прочность по сравнению с натуральным каучуком. Полибутадиен обладает лучшими низкотемпературными характеристиками из всех эластомеров на углеводородной основе, уступая только силиконовым эластомерам. Не обладая высокой термостойкостью, он демонстрирует низкий уровень жесткости до -55 ° C и остается гибким до температуры ниже -70 ° C.Сам по себе полибутадиен очень трудно перерабатывать и обычно имеет более высокое, чем обычно, демпфирование из-за армирующих сортов технического углерода, необходимых для придания ему прочности, и из-за масла, которое используется для его переработки. Обычно он смешивается с другими полимерами и в смесях с натуральным каучуком или SBR, он придает улучшенную низкотемпературную стойкость, сопротивление усталости, сопротивление истиранию и упругость. Кроме того, сопротивление реверсии при чрезмерном отверждении и сопротивление старению вулканизатов NR улучшаются, если они содержат BR в качестве компонента смеси.Более 90% производимого полибутадиена потребляется в шинной промышленности, но он также находит применение в подошвах для обуви, конвейерных лентах, покрытиях валков и подушках амортизаторов.

Бутадиен-стирольный каучук (SBR) – это сополимер стирола и бутадиена, который был коммерциализирован во время Второй мировой войны в качестве заменителя натурального каучука. Эти два мономера объединяются в неправильный узор, который обеспечивает небольшую внутреннюю прочность, но при использовании соответствующего армирования в виде частиц полимер может быть превращен во многие пригодные для использования соединения общего назначения.Подобно натуральному каучуку и полибутадиену, SBR имеет небольшую устойчивость к нагреванию, кислороду, озону, бензину, маслу и ароматическим углеводородам. Он имеет несколько особых физических свойств, только умеренно низкий температурный допуск и может быть изготовлен из твердомера 40-90. Низкотемпературные свойства зависят от содержания стирола, но при наиболее распространенном уровне 23,5% SBR полезен при температурах от -50 ° C до + 100 ° C. Из-за содержания стирола резина затвердевает при низких температурах, поэтому полимеры с более высоким содержанием стирола будут иметь худшие низкотемпературные свойства.Поскольку это один из самых дешевых эластомеров из доступных и используется в шинах, он производится в наибольших объемах из всех синтетических материалов. Доступно много сортов, в том числе сажей и / или масла, предварительно диспергированных в полимере для улучшения свойств или обработки. Для применений, которые проходят через нулевую деформацию, SBR может работать так же или лучше, чем натуральный каучук при усталости. Большая часть производимого SBR идет в шинную промышленность в смеси с полибутадиеном и / или натуральным каучуком. Он также находит применение в подошвах для обуви, изоляции кабелей, покрытиях рулонов и формованных резиновых изделиях общего назначения.

Бутилкаучук (IIR) – это… сополимер изобутилена с небольшим количеством изопрена для обеспечения участков отверждения. Он также доступен в химически модифицированных формах, содержащих небольшие количества хлора или брома для значительного улучшения некоторых аспектов обработки и конечных свойств (называемых хлорбутиловым и бромбутиловым каучуками, CIIR и BIIR соответственно). Добавление хлора или брома улучшает скорость вулканизации, степень отверждения и сопротивление реверсии. Бутил известен своей очень низкой газопроницаемостью и высоким демпфированием.Из-за высокого демпфирования при комнатной температуре бутил широко используется в динамических приложениях, где встречаются широкие диапазоны частот и где необходимо контролировать резонанс. Однако высокое демпфирование, которое делает его идеальным для демпферов, не сохраняется при повышенной температуре. Бутил обладает отличной стойкостью к старению и атмосферным воздействиям, хорошей гибкостью при низких температурах и охватывает диапазон твердости 30–80. Бутил обычно находит применение при температуре от -45 ° C до + 125 ° C. Стоимость выше, чем NR, и к обработке предъявляются некоторые особые требования.Он устойчив к гидравлическим жидкостям на основе эфиров фосфорной кислоты, кетонам и озону, но разлагается нефтяными маслами и топливом. Бутил находит применение в камерах и внутренней обшивке шин, креплениях кузова для грузовиков и легковых автомобилей, вулканизационных камерах, уплотнениях и фармацевтических пробках. Более новый вариант бутилкаучука был коммерциализирован под торговой маркой Exxpro ™. Exxpro ™ представляет собой сополимер полиизобутилена и бромированного параметилстирола (сокращенно ПМС и используется от 2 до 10% для обеспечения участков отверждения). Его свойства очень похожи на бутил, за исключением того, что он более термостойкий из-за отсутствия ненасыщенности в основной цепи полимера.

Этилен-пропиленовый каучук (EPM и EPDM) представляет собой сополимер этилена и пропилена (EPM) или тройной сополимер этилена и пропилена с добавлением третьего диенового мономера в качестве центров отверждения (EPDM). EPDM не имеет двойных связей в основной цепи, и вся ненасыщенность находится в подвешенном состоянии (то есть в боковых цепях, прикрепленных к основной цепи). Вулканизация серы возможна из-за незначительной ненасыщенности диена, и фактически, это основная причина включения этого конкретного мономера.Коммерчески доступно несколько различных диеновых мономеров, но наиболее распространенным является этилиденнорборнен. Сополимеры этилена и пропилена (EPM) необходимо вулканизировать с использованием пероксидов, поскольку отверждение без ненасыщенности и серы неэффективно. Отсутствие двойных связей вдоль основной цепи придает этому полимеру значительно улучшенную термостойкость и устойчивость к озону по сравнению с натуральным каучуком и большинством других эластомеров общего назначения. EPDM полезен при температуре от 150 ° C до 175 ° C, но по термостойкости он явно уступает силиконовым и фторуглеродным эластомерам.Он имеет лучшую прочность на разрыв, прочность сцепления и сопротивление усталости, чем силикон, но уступает натуральному каучуку по всем трем параметрам. Как и натуральный каучук, на EPDM сильно влияют нефтяные масла и топливо, но он устойчив к кислотам, щелочам, пару, кетонам, спиртам и гидравлическим жидкостям на основе эфиров фосфорной кислоты. EPDM не обладает высокой эластичностью натурального каучука и обычно демонстрирует умеренный уровень демпфирования. Еще один серьезный недостаток – отсутствие устойчивости к застыванию при низких температурах.EPDM не хрупкий до -55 ° C, но чрезвычайно жесткий при -40 ° C и ниже. EPDM может иметь твердость от 30 до 90, имеет достаточно хорошие низкотемпературные свойства и иногда используется в качестве смешиваемого полимера с другими эластомерами для улучшения устойчивости к старению и озону. EPDM обладает отличными электроизоляционными и диэлектрическими свойствами. Благодаря своим электрическим свойствам и отличной стойкости к горячей воде, пару, тормозным жидкостям и атмосферным воздействиям, он находит применение в автомобильных молдингах и водоотталкивающих материалах, шлангах радиаторов, изоляции кабелей и тормозных уплотнениях.

Полихлоропреновый каучук (CR) , широко известный как неопрен, имеет структуру, идентичную структуре натурального каучука, за исключением того, что боковая метильная группа заменена атомом хлора, что придает ему большую полярность. Как и NR, полихлоропрен кристаллизуется при деформации, что придает ему прочность и сопротивление усталости. Атом хлора обеспечивает повышенный уровень маслостойкости и устойчивости к окислительной деградации и воздействию озона. Полихлоропрен подвержен воздействию бензина и ароматических углеводородов, но в меньшей степени, чем натуральный каучук.К сожалению, полихлоропрен, как и натуральный каучук, имеет тенденцию к обратимому затвердеванию из-за кристаллизации при воздействии низких температур. Хотя он имеет лучшую маслостойкость и термостойкость, чем NR, плохая стойкость к застыванию при низких температурах ограничивает его использование в некоторых областях применения. Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Обычно проводится различие между марками полихлоропрена, модифицированными серой, и марками, модифицированными меркаптаном. Типы, модифицированные серой, демонстрируют лучшее сопротивление усталости и создают высокоэластичные соединения с высокой прочностью на разрыв.Марки, модифицированные меркаптаном, имеют лучшую стабильность сырого полимера, а вулканизаты имеют лучшее сопротивление остаточной деформации при нагревании и сжатии. Полихлоропрен дороже НР и имеет более высокий удельный вес. Соединения полихлоропрена склонны к преждевременному сшиванию (преждевременному сшиванию) во время хранения, что означает, что они имеют ограниченную стабильность при хранении как в виде необработанного полимера, так и в виде смешанных соединений. Множество различных сортов хлоропренов производятся для различных целей. Как и NR, он может использоваться в форме латекса во многих клеях.Полихлоропрен находит применение в экструзиях, уплотнениях, шлангах, ремнях, прорезиненных тканях, подошвах для обуви и виброизоляторах.

Хлорсульфированный полиэтилен (CSM) продается под торговым наименованием Hypalon ™. CSM – имеет слегка ограниченный диапазон твердости, твердость 50-95, и известен своей устойчивостью к атмосферным воздействиям, озону, водным растворам и т. Д. Обычно изготавливаются цветные соединения, которые хорошо сохраняют свой цвет даже после длительного воздействия солнечного света. CSM также является огнестойким, устойчивым к умеренно высоким температурам, обладает умеренной маслостойкостью и хорошими характеристиками гибкости на холоде.Однако многие из других его физических свойств неотличимы, и он во многих отношениях напоминает полихлоропрен, за исключением того, что он менее эластичен. Некоторые масла, растворители, гидравлические жидкости разрушают его, и он не используется во многих динамических приложениях. Он находит применение в производстве проводов и кабелей, а также в производстве шлангов. Другой вариант этого полимера представляет собой алкилированную форму, продаваемую под торговым названием ACSIUM ™. Он был разработан специально для динамических приложений. Его более низкое демпфирование делает его более сопоставимым с полихлоропреном по упругости, а также имеет лучшее тепловое старение и низкотемпературные характеристики.

Хлорированный полиэтилен (CM) – это эластомер, полученный путем химической модификации того, что обычно является термопластом. Этот материал стал широко использоваться в последнее десятилетие, в первую очередь для изготовления проводов, кабелей и шлангов, где он очень рентабелен. Как и CSM, он имеет очень хорошую стабильность цвета. У него плохая гидравлическая стойкость, он затвердевает при -35 ° C, но выдерживает тепло лучше, чем NR. Он обладает хорошей устойчивостью к динамической усталости, отличной стойкостью к старению, атмосферным воздействиям и озону, умеренной маслостойкостью и несколько схож по свойствам с неопреном (CR).Он находит применение в производстве проводов и кабелей из-за своей огнестойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям, а также хорошей стабильности цвета.

Акрилонитрил-бутадиеновый каучук (NBR) представляет собой сополимер бутадиена в сочетании с акрилонитрилом (что дает высокую полярность). Этот сополимер, обычно называемый нитрилом, изготавливается из сортов, содержащих от 15% до 50% акрилонитрила. Содержание акрилонитрила придает маслостойкость эластомеру, и чем больше акрилонитрила используется в сополимере, тем выше масло- и топливостойкость.Однако низкотемпературная гибкость ухудшается из-за увеличения концентрации акрилонитрила, как видно на следующем графике. Озоностойкость невысока, но может быть улучшена путем смешивания с поливинилхлоридом (ПВХ, термопластом). Нитрил имеет несколько лучшую термостойкость, чем натуральный каучук, но обычно используется при температуре ниже 125 ° C. На него значительно влияют озон, кетоны и гидравлические жидкости на основе эфиров фосфорной кислоты, а нитрил в лучшем случае обладает лишь умеренной усталостной прочностью. Устойчивость к низким температурам может составлять от -55 ° C до -10 ° C, в зависимости от содержания ACN.NBR – наименее дорогой эластомер с действительно хорошей маслостойкостью и топливной стойкостью, поэтому он широко используется в статических уплотнениях, масляных уплотнениях, уплотнительных кольцах, шлангах, сильфонах, диафрагмах, рабочих ботинках, подошвах башмаков, вкладышах резервуаров и конвейерных лентах. Существует также коммерчески доступный тройной сополимер акрилонитрила, бутадиена и изопрена, производимый Zeon Chemical. Он должен обладать лучшими динамическими свойствами и технологичностью, чем обычный нитриловый каучук. Хотя он имеет ограниченное применение, его можно найти в некоторых покрытиях валков, диафрагмах и маслостойкой резиновой нити.

Карбоксилированный нитрильный каучук (XNBR) представляет собой разновидность NBR, в которой кислотный мономер, такой как акриловая кислота, объединен с бутадиеном и акрилонитрилом. Этот материал имеет более высокий модуль упругости, предел прочности на разрыв, прочность на разрыв и сопротивление истиранию, чем NBR, но он имеет более низкое сопротивление остаточной деформации при сжатии и обычно доступен в ограниченном диапазоне содержания акрилонитрила.

Гидрогенизированный нитрильный каучук (HNBR) основан на NBR, который был химически изменен (гидрирован), что привело к гораздо меньшему количеству ненасыщенности в основной цепи полимера.Гидрированный нитрил демонстрирует значительно улучшенную термостойкость (до 150 ° C), сохраняя при этом стойкость к маслу и топливу, характерную для нитрильных эластомеров. Небольшие количества остаточной ненасыщенности позволяют отверждать HNBR серой, но часто его отверждают перекисью для лучшей устойчивости к нагреванию и кислороду. Он обладает превосходной прочностью на разрыв и износостойкостью в сочетании с умеренными низкотемпературными характеристиками. HNBR демонстрирует степень деформационной кристаллизации, что способствует его длительному сроку службы при изгибе.Отличные динамические свойства и устойчивость к высоким температурам делают его хорошо подходящим для таких применений, как автомобильные змеевидные ремни. Стоимость заметно выше, чем у нитрила. Его хорошие свойства привели к проникновению на такие рынки, как зубчатые ремни, системы рулевого управления с усилителем и многие другие требовательные автомобильные и промышленные применения. Карбоксилированная версия HNBR также поступила в продажу.

Эпихлоргидрин бывает трех типов: немодифицированный полиэпихлоргидрин (CO) , сополимер с этиленоксидом (ECO) и терполимер с этиленоксидом и аллилглицидным эфиром (GECO или ETER).Тип CO имеет низкую газопроницаемость, даже ниже, чем у бутилкаучука, хорошую стойкость к нагреванию, погодным условиям и многим видам топлива, а также отличную стойкость к огню и озону. Однако он быстро затвердевает при умеренно низких температурах и подвергается воздействию некоторых растворителей и гидравлических жидкостей. Сополимер более устойчив к холоду, работает в диапазоне температур от 50 ° C до + 135 ° C, но имеет немного более высокую проницаемость (аналогично бутилу). Свойства терполимера аналогичны свойствам сополимера, за исключением того, что он может быть отвержден серой или пероксидом из-за ненасыщенности боковых групп аллилглицидного эфира.Одной из особенностей этих полимеров является присущее им низкое объемное удельное сопротивление, которое может быть полезно там, где накопление статических зарядов является проблемой. Из-за сочетания маслостойкости и стойкости к высоким температурам он иногда используется вместо нитрильного каучука в приложениях, требующих воздействия одного или обоих из этих неблагоприятных условий. Он имеет лучшую низкотемпературную стойкость, чем нитрил, при аналогичном уровне маслостойкости, но его гораздо труднее обрабатывать. При старении эластомеры эпихлоргидрина размягчаются и теряют прочность, в то время как нитрильные эластомеры затвердевают и теряют эластичность.Стоимость полиэпихлоргидринов несколько выше, чем у нитрила. Они находят применение в уплотнениях, шлангах, диафрагмах, крышках валков, ремнях и гасителях вибрации.

Полиакрилатный каучук (ACM) образуется в результате сополимеризации сложных эфиров акриловой кислоты с мономерами. Акриловые эфиры преимущественно представляют собой этилакрилат, бутилакрилат или этилоксиэтилакрилат с небольшой долей другого мономера, который обеспечивает участки для сшивания. Выбор акрилата определяет как температуру хрупкости, так и маслостойкость вулканизата.Полиакрилаты обладают исключительной устойчивостью к комбинированному воздействию тепла и масла, а также к воздействию горячих смазочных материалов под высоким давлением. Этот материал хорошо переносит атмосферные воздействия, озон и высокие температуры. Однако он имеет плохие низкотемпературные характеристики, разлагается водой / паром и сильно набухает в ряде других жидкостей. Он умеренно дорогой и не используется в больших объемах. Полиакрилат чаще всего используется в уплотнениях вала, уплотнительных кольцах и масляных шлангах.

Этилен-акриловый сополимер (AEM) часто называют торговым наименованием Vamac ™ и представляет собой сополимер этилена и метилакрилата, плюс низкий процент мономера карбоновой кислоты, который обеспечивает центры отверждения в полученном полимере.По сравнению с большинством полиакрилатных каучуков, низкотемпературная гибкость, удлинение при разрыве и термостойкость улучшены, а маслостойкость значительно снижена. Однако AEM по-прежнему считается маслостойким полимером. AEM сложно обрабатывать и обычно используется только в динамических приложениях, где допускается высокая тангенциальная дельта. Vamac все еще набирает обороты и используется в уплотнениях и уплотнительных кольцах, шлангах и амортизаторах. Недавно был представлен новый продукт под названием ADVANTA TM, который представляет собой смесь этилен-акрилового сополимера с фторуглеродным полимером.Этот материал предназначен для использования в приложениях, где требуется лучшая водостойкость и высокие температурные характеристики, чем у этилен-акрилового каучука, но где не обязательно требуются все свойства более дорогих фторуглеродных эластомеров.

Сополимер этилена и винилацетата (EVM) – еще один сополимерный эластомер с насыщенной цепью, обеспечивающей хорошую устойчивость к нагреванию и озону, и полярными группами, которые придают маслостойкость. Чтобы быть эластичным материалом, полимер должен содержать от 30% до 75% винилацетата.В остальном он больше похож на пластик. EVM имеет плохие низкотемпературные и механические свойства, но при его основных применениях в оболочке проводов и кабелей это не является серьезным препятствием.

Полинорборнен (PNR) , известный под торговым названием Norsorex ™, характеризуется высокими прочностными характеристиками даже при очень низких уровнях твердости. Температура стеклования T PNR составляет + 35 ° C, и это, по сути, низкоплавкий пластик в несоставной форме. Следовательно, полинорборненовые соединения содержат большое количество масла, что снижает температуру стеклования до -60 ° C.PNR используется в демпфирующих устройствах, крышках валков и сильфонах и может быть смешан с NR, чтобы влиять на характеристики демпфирования вулканизата NR.

Trans Polyoctenarner (TOR) , также известный под торговым названием Vestenemer ™, производится полимеризацией циклооктена с раскрытием кольца. Около 75% цепей являются линейными с небольшим боковым разветвлением, а 25% цепей представляют собой молекулы в форме кольца. Обычно он используется в смесях {10–30 phr) с другими эластомерами в качестве вспомогательного средства для обработки эластомеров, которое при отверждении превращается в сетку эластомера.Он сшивается как с серой, так и с пероксидной системой отверждения. Ниже его точки плавления (от 35 до 50 ° C) это полукристаллическое твердое вещество, способное улучшить прочность невулканизированного соединения до сырого состояния. При температуре выше точки плавления он становится похожим на мед по консистенции, что снижает вязкость и улучшает характеристики экструзии и текучести в пресс-форме. Его основное применение, по-видимому, находится в компаундах для литья под давлением и каландрирования.

Полипропиленоксидный каучук (GPO) был развитием 70-х годов, сополимером пропиленоксида и аллилглицидилового эфира.Полученный материал можно смешивать аналогично NR, но с некоторыми преимуществами. Он имеет диапазон твердости 40-90, хорошие высокие и отличные характеристики при низких температурах, хорошие физические свойства и некоторую маслостойкость. Топливо атакует его, и он склонен к высокой остаточной деформации при сжатии. Он использовался в нескольких динамических приложениях, таких как автомобильные подвески двигателя, но массовых продаж так и не произошло, и он прекращается.

Фторуглеродные эластомеры (FKM) – это узкоспециализированные материалы, которые обеспечивают лучшую устойчивость из всех эластомеров к воздействию тепла, химикатов и растворителей.Чаще всего они основаны на сополимерах винилиденфторида и гексафторпропилена или тройных сополимерах двух предыдущих мономеров с тетрафторэтиленом. Кроме того, версии для более низких температур изготавливаются за счет включения фторированного винилового эфира. Фторэластомеры содержат атомы фтора, замещающие большинство атомов водорода в основной цепи углеродного полимера. Они обладают высокой устойчивостью к нефтяным маслам и топливу, галогенированным углеводородам, кислороду и озону, но подвергаются воздействию кетонов, сложных эфиров и простых эфиров.Фторуглерод мало используется в большинстве динамических приложений из-за его чрезвычайно плохих низкотемпературных свойств и сопротивления усталости. Несмотря на то, что он химически достаточно устойчив к высоким температурам (+ 240 ° C}, он не может работать динамически при повышенных температурах, если только деформации не будут чрезвычайно низкими. Фторуглерод имеет низкую прочность на разрыв в горячем состоянии и низкую устойчивость к усталости при любой температуре. G ‘и тангенс дельта для Фторуглеродные эластомеры чрезвычайно чувствительны к частоте и температуре из-за высокой температуры стеклования полимера.Он значительно затвердевает, когда температура опускается намного ниже комнатной и ниже 0 ° C, он практически бесполезен в качестве крепежного материала. Стоимость довольно высока, и обработка может быть немного сложной. Доступны некоторые специальные марки с улучшенной устойчивостью к низким температурам, но по значительно более высокой цене. Фторуглеродные эластомеры находят широкое применение в уплотнениях и кольцах.

Тетрафторэтиленсопропилен (FEPM) · представляет собой сополимер тетрафторэтилена и пропилена, продаваемый под торговым названием Atlas ™.Это еще один химический вариант фторуглеродного каучука, который имеет значительно улучшенную стойкость к пару высокого давления, аминам и высокосернистой нефти. Хотя его низкотемпературные свойства даже хуже, чем у обычных фторэластомеров, он оказался очень полезным в некоторых специализированных приложениях, таких как уплотнения, используемые в горячей, коррозионной среде на дне нефтяных скважин или геотермальных скважин.

Перфторэластомеры (FFKM) – это еще одна подклассификация семейства фторэластомеров и один из немногих эластомеров, структура которых вообще не содержит атомов водорода.Они продаются компаниями DuPont (Kalrez ™), Daikin и Ausimont и обладают исключительной химической и термостойкостью. Сообщается, что компаунды FFKM могут работать при температурах до 300 ° C. При цене почти 3000 долларов за фунт они используются очень редко, и то только в ситуациях, когда абсолютно ничего не работает.

Термопластические эластомеры (TPE) в идеальном случае представляют собой полимеры, сочетающие эксплуатационные свойства эластомеров с технологическими свойствами термопластов.Это достигается за счет одновременного присутствия мягких эластичных сегментов и твердых кристаллизующихся сегментов. (Рисунок 2.15) Мягкие сегменты обладают высокой растяжимостью и низкой температурой стеклования. Жесткие сегменты имеют низкую растяжимость и высокий Т9 и должны быть термодинамически несовместимы с мягкими сегментами, чтобы они не проникали друг в друга, а оставались как отдельные и отдельные фазы. Жесткие сегменты действуют как укрепляющие (обеспечивая прочность) и как перекрестные связи (обеспечивая память).При повышенных температурах твердые сегменты сначала размягчаются, а затем плавятся. Когда пластичная фаза остывает, она снова обратимо затвердевает. Таким образом, TPE обрабатывается как пластик, но имеет эластичные свойства, аналогичные вулканизированной резине. На рынке доступно множество различных TPE. Один из распространенных типов основан на триблок-сополимерах стирола, где стирол образует твердую фазу, а бутадиен образует мягкую каучукоподобную фазу. Другие TPE основаны на смесях эластомеров с термопластами, таких как EPDM или NBR с полипропиленом.Поскольку явление плавления обратимо, термопластичные эластомеры обычно не используются в приложениях, в которых возможны даже кратковременные переходы к более высоким температурам. Это также делает их восприимчивыми к ползучести под нагрузкой.

Полиуретановые эластомеры (PUR, AU, EU, TPU) – важный класс органических материалов для многих технологических применений. Они заполняют промежуток между эластичными, высокоэластичными полимерами и жесткими или твердыми полимерами. Уретаны, как химический тип, на сегодняшний день составляют самую большую группу всех эластомеров.Полиуретаны доступны в виде систем жидкого литья, вулканизуемых измельчаемых каучуков и термопластичных уретановых каучуков (ТПУ). Рассматривая только разновидности термореактивных эластомеров, можно охватить диапазон от твердомера 35 по нормальной шкале (Shore A) до 75 по твердости по более высокой шкале D. Большинство доступных на рынке полиуретановых эластомеров основаны на низкомолекулярных полиэфирах (AU) или простых полиэфирах (EU). Полиуретаны обычно обладают чрезвычайно высокой прочностью на разрыв и абразивным истиранием, а также хорошей степенью маслостойкости.Они обладают ограниченной термостойкостью и чувствительны к гидролизу, поэтому со временем они разлагаются водой и паром. Их стоимость может быть от умеренной до значительной, и они широко используются во многих специальных приложениях, особенно для обеспечения устойчивости к истиранию.

Силикон (MQ, VMQ, PVMQ) Самым основным вариантом силикона является диметилсиликон, полидиметилсилоксан или просто MQ. Однако большинство силиконовых эластомеров содержат небольшой процент (от 0,1 до 1,0%) винила, включенного в полимер, который служит участками отверждения, отсюда и буква «V».Основа всех силиконовых эластомеров полностью пропитана, что придает им отличную термостойкость. Из-за регулярности полидиметилсилоксановых цепей VMQ (винилметилсиликон) имеет тенденцию быстро кристаллизоваться при низких температурах, около -40 ° C. Для работы при очень низких температурах небольшое количество фенила (от 3 до 7 мольных процентов) вводят для получения PVMQ (фенилвинилметилсиликон.

Винилметилсиликоны (VMQ) и фенилвинилметилсиликоны (PVMQ) являются очень важными эластомерами в аэрокосмической промышленности, включая изоляцию и гашение как вибрации, так и ударов.Силиконы имеют самый широкий температурный диапазон, доступный для эластомеров, и могут работать от примерно -100 ° C до более + 240 ° C. Они обладают выдающейся стойкостью к озону и теплу и обладают приемлемой стойкостью к усталости. В дополнение к своей превосходной термостойкости, он является полумаслостойким и может выдерживать некоторое воздействие масла (не погружения) намного лучше, чем NR или BR. Силикон может быть изготовлен с широким диапазоном демпфирования, варьирующимся от касательной дельты 0,07 до более 1,00 при деформации ± 10% и 10 Гц.Силикон имеет посредственную прочность, обычно порядка 1000 фунтов на квадратный дюйм, и более низкую прочность сцепления, чем обычно ожидается от органических эластомеров. Он значительно более чувствителен к деформации и более склонен к ползучести под нагрузкой, чем натуральный каучук. Фенилвинилметилсилоксановые эластомеры превосходят эластомеры винилметилсилоксана в применениях при сверхнизких температурах (ниже -40 ° C}, поскольку добавление примерно 5% фенильных групп устраняет вторичную кристаллизацию и связанное с этим придание жесткости при низких температурах.Эластомеры PVMQ также обладают улучшенной стойкостью к радиации по сравнению с VMQ. Силиконовые эластомеры являются одними из лучших электрических изоляторов, и они широко используются в электротехнической, аэрокосмической, автомобильной, кабельной и текстильной промышленности. Их биохимическая инертность также делает их особенно подходящими для фармацевтического применения.

Фторсиликон (FVMQ) Фторсиликон представляет собой полимер 3,3,3-трифторпропилметилсилоксана, который содержит небольшое количество включенных виниловых групп, которые действуют как центры отверждения.Поскольку это фторированный родственник VMQ, он имеет многие из сильных и слабых сторон силиконовых эластомеров. Замена половины метильных групп трифторпропильными группами дает значительное повышение маслостойкости и устойчивости эластомера к топливу. Фторсиликон – это специальный полимер с высокими эксплуатационными характеристиками, который используется в условиях сильного воздействия (включая погружение) в масло и топливо. Хотя низкотемпературные характеристики не так хороши, как у силикона, они значительно лучше, чем у маслостойких углеводородных эластомеров, включающих как нитрил, так и фторуглероды.Обычно его используют в диапазоне от -55 ° C до + 175 ° C, хотя ниже -45 ° C он становится довольно жестким. FVMQ демонстрирует более высокую стойкость к усталости по сравнению с фторуглеродными эластомерами, но уступает как силиконам VMQ, так и PVMQ. Термостойкость также ниже, чем у силикона VMQ или PVMQ. Чувствительность к деформации и сопротивление ползучести хуже, чем у силиконов, а стоимость существенно выше. Фторсиликоновые эластомеры находят применение в уплотнениях, уплотнительных кольцах, амортизаторах, изоляторах и диафрагмах.

Эластомеры с другими структурами:

Полисульфидный каучук (TM) отличается от большинства обычных эластомеров тем, что он содержит атомы серы в основной цепи полимера наряду с атомами углерода. Его торговое название, Thiokol ™, более известно, чем его химическое название. Все его составы, твердость которых составляет 20-80 единиц, имеют характерный неприятный запах, обычно плохие физические свойства, ограниченную температурную устойчивость и не обрабатываются так, как другие эластомеры. Его сильными сторонами являются хорошие погодные условия / старение, очень низкая газопроницаемость и выдающаяся стойкость к углеводородным растворителям и топливу.Он умеренно дорог и доступен в жидкой форме (используется для изготовления герметиков и герметиков), а также в обычной измельчаемой форме, используемой для изготовления формованных эластомерных деталей.

Поли- (фторалкоксифосфазен) эластомер (FZ) – это тип фторэластомера на основе фторфосфонитриловых производных. Он был представлен на рынке в 1978 году как PNF, полностью коммерциализирован в 1987 году как Eypel ™, а затем снят с производства в 1993 году и больше не доступен. У него уникальный химический состав: основная цепь полимера состоит из чередующихся атомов фосфора и азота.Эти эластомеры имеют максимальную рабочую температуру 175 ° C и температуру стеклования -65 ° C. Их температурный диапазон и химическая стойкость аналогичны фторсиликону. По обработке они больше похожи на органические эластомеры, чем на силиконы, и имеют лучшую стойкость к истиранию, чем фторсиликоны. Эластомеры FZ становятся более жесткими, чем фторсиликоны при низких температурах и эквивалентных уровнях демпфирования, чувствительность к деформации аналогична. Они были чрезвычайно дорогими (- 300 долларов за фунт) и в большинстве случаев заменялись фторсиликонами.

Royaltherm ™ – торговая марка Uniroyal для несколько необычного продукта, полимера EPDM, модифицированного силиконовой трансплантатом. Он был призван заполнить рыночную нишу для менее дорогого и более легко обрабатываемого эластомера, который имел некоторые из желаемых характеристик более дорогих силиконовых материалов. Он может быть изготовлен с твердостью от 40 до 70 и может быть отвержден серой или перекисью. Royaltherm ™ имеет отличную стойкость к паре и горячей воде, отличные электрические свойства и огнестойкость без галогенов.Он имеет лучшую термостойкость, чем EPDM, и большую долговечность, чем силикон. Хотя у него есть интересные свойства, его использование все еще находится на низком уровне, и еще неизвестно, как он впишется в отрасль.

Sifel ™ – это фторэластомер нового класса, производимый Shin-Etsu в опытных количествах. Это комбинация основной цепи перфторполиэфира с концевой силиконовой сшивающей группой. Каркас начинается и заканчивается атомами кремния и содержит повторяющийся сегмент из атомов углерода и кислорода.Он поставляется в виде жидкости или пасты и при отверждении превращается в эластичный эластомер. Его особенностями являются низкотемпературная гибкость, устойчивость к высоким температурам, устойчивость к растворителям, топливу и маслам, а также отличные электроизоляционные свойства. Это чрезвычайно дорого и, вероятно, найдет ограниченное применение в нишевых приложениях.

Ссылка:
Основы технологии производства резины
Р. Дж. Дел Веккьо, редактор
Служба технических консультаций
Фукуэй-Варина, Северная Каролина 7526

% PDF-1.4 % 7237 0 объект> эндобдж xref 7237 364 0000000016 00000 н. 0000010859 00000 п. 0000007734 00000 н. 0000011192 00000 п. 0000011265 00000 п. 0000011322 00000 п. 0000011376 00000 п. 0000011439 00000 п. 0000011495 00000 п. 0000011551 00000 п. 0000011607 00000 п. 0000011749 00000 п. 0000016961 00000 п. 0000017500 00000 п. 0000018289 00000 п. 0000018339 00000 п. 0000018389 00000 п. 0000018427 00000 п. 0000018694 00000 п. 0000018772 00000 п. 0000019045 00000 п. 0000019975 00000 п. 0000020694 00000 п. 0000021358 00000 п. 0000022013 00000 н. 0000022693 00000 п. 0000023332 00000 п. 0000024006 00000 п. 0000024725 00000 п. 0000072449 00000 п. 0000107085 00000 п. 0000109756 00000 п. 0000110586 00000 п. 0000111420 00000 н. 0000116546 00000 н. 0000140019 00000 н. 0000140159 00000 н. 0000140299 00000 н. 0000140452 00000 н. 0000140633 00000 н. 0000140783 00000 н. 0000140936 00000 н. 0000141179 00000 п. 0000141332 00000 н. 0000141491 00000 н. 0000141722 00000 н. 0000141875 00000 н. 0000142034 00000 н. 0000142225 00000 н. 0000142369 00000 н. 0000142522 00000 н. 0000142681 00000 п. 0000142877 00000 н. 0000143027 00000 н. 0000143177 00000 н. 0000143336 00000 н. 0000143480 00000 н. 0000143699 00000 н. 0000143852 00000 н. 0000143999 00000 н. 0000144155 00000 н. 0000144302 00000 н. 0000144522 00000 н. 0000144675 00000 н. 0000144819 00000 н. 0000144969 00000 н. 0000145125 00000 н. 0000145341 00000 п. 0000145507 00000 н. 0000145657 00000 н. 0000145835 00000 н. 0000145994 00000 н. 0000146203 00000 н. 0000146381 00000 п. 0000146528 00000 н. 0000146748 00000 н. 0000146964 00000 н. 0000147148 00000 н. 0000147368 00000 н. 0000147579 00000 п. 0000147741 00000 н. 0000147952 00000 н. 0000148161 00000 п. 0000148366 00000 н. 0000148546 00000 н. 0000148733 00000 н. 0000148941 00000 н. 0000149122 00000 н. 0000149335 00000 п. 0000149507 00000 н. 0000149718 00000 н. 0000149887 00000 н. 0000150096 00000 н. 0000150258 00000 н. 0000150445 00000 н. 0000150604 00000 н. 0000150816 00000 н. 0000150972 00000 н. 0000151188 00000 н. 0000151335 00000 н. 0000151597 00000 н. 0000151807 00000 н. 0000151954 00000 н. 0000152098 00000 н. 0000152238 00000 н. 0000152378 00000 н. 0000152531 00000 н. 0000152675 00000 н. 0000152896 00000 н. 0000153043 00000 н. 0000153187 00000 н. 0000153337 00000 н. 0000153477 00000 н. 0000153630 00000 н. 0000153780 00000 н. 0000154001 00000 н. 0000154221 00000 н. 0000154383 00000 н. 0000154561 00000 н. 0000154781 00000 н. 0000154989 00000 н. 0000155240 00000 н. 0000155418 00000 н. 0000155641 00000 н. 0000155839 00000 н. 0000156087 00000 н. 0000156265 00000 н. 0000156412 00000 н. 0000156620 00000 н. 0000156806 00000 н. 0000157057 00000 н. 0000157235 00000 н. 0000157382 00000 н. 0000157590 00000 н. 0000157779 00000 п. 0000158030 00000 н. 0000158208 00000 н. 0000158431 00000 н. 0000158675 00000 н. 0000158923 00000 н. 0000159101 00000 н. 0000159321 00000 н. 0000159532 00000 н. 0000159679 00000 н. 0000159881 00000 н. 0000160043 00000 н. 0000160221 00000 н. 0000160420 00000 н. 0000160567 00000 н. 0000160711 00000 н. 0000160855 00000 н. 0000160999 00000 н. 0000161149 00000 н. 0000161308 00000 н. 0000161458 00000 н. 0000161602 00000 н. 0000161746 00000 н. 0000161890 00000 н. 0000162040 00000 н. 0000162199 00000 п. 0000162349 00000 н. 0000162493 00000 н. 0000162637 00000 н. 0000162781 00000 н. 0000162928 00000 н. 0000163090 00000 н. 0000163240 00000 н. 0000163384 00000 н. 0000163528 00000 н. 0000163675 00000 н. 0000163822 00000 н. 0000163966 00000 н. 0000164110 00000 н. 0000164254 00000 н. 0000164398 00000 н. 0000164542 00000 н. 0000164686 00000 н. 0000164830 00000 н. 0000164977 00000 н. 0000165127 00000 н. 0000165277 00000 н. 0000165421 00000 н. 0000165577 00000 н. 0000165733 00000 н. 0000165899 00000 н. 0000166055 00000 н. 0000166214 00000 н. 0000166373 00000 н. 0000166529 00000 н. 0000166688 00000 н. 0000166847 00000 н. 0000166997 00000 н. 0000167144 00000 н. 0000167291 00000 н. 0000167453 00000 н. 0000167609 00000 н. 0000167756 00000 н. 0000167918 00000 н. 0000168080 00000 н. 0000168249 00000 н. 0000168408 00000 н. 0000168595 00000 н. 0000168757 00000 н. 0000168919 00000 н. 0000169081 00000 н. 0000169228 00000 н. 0000169378 00000 н. 0000169525 00000 н. 0000169691 00000 п. 0000169850 00000 н. 0000169997 00000 н. 0000170226 00000 п. 0000170440 00000 н. 0000170609 00000 н. 0000170771 00000 п. 0000170937 00000 п. 0000171084 00000 н. 0000171234 00000 н. 0000171381 00000 н. 0000171550 00000 н. 0000171725 00000 н. 0000171903 00000 н. 0000172087 00000 н. 0000172231 00000 н. 0000172418 00000 н. 0000172565 00000 н. 0000172715 00000 н. 0000172865 00000 н. 0000173015 00000 н. 0000173162 00000 н. 0000173328 00000 н. 0000173475 00000 н. 0000173622 00000 н. 0000173769 00000 н. 0000173980 00000 н. 0000174158 00000 н. 0000174324 00000 н. 0000174471 00000 н. 0000174652 00000 н. 0000174802 00000 н. 0000174946 00000 н. 0000175093 00000 н. 0000175243 00000 н. 0000175393 00000 н. 0000175537 00000 н. 0000175703 00000 н. 0000175865 00000 н. 0000176012 00000 н. 0000176162 00000 н. 0000176321 00000 н. 0000176483 00000 н. 0000176661 00000 н. 0000176823 00000 н. 0000176970 00000 н. 0000177145 00000 н. 0000177295 00000 н. 0000177439 00000 н. 0000177586 00000 н. 0000177733 00000 н. 0000177883 00000 н. 0000178027 00000 н. 0000178189 00000 н. 0000178351 00000 н. 0000178498 00000 н. 0000178648 00000 н. 0000178807 00000 н. 0000178954 00000 н. 0000179132 00000 н. 0000179294 00000 н. 0000179441 00000 н. 0000179619 00000 н. 0000179769 00000 н. 0000179913 00000 н. 0000180060 00000 н. 0000180207 00000 н. 0000180357 00000 н. 0000180501 00000 н. 0000180667 00000 н. 0000180826 00000 н. 0000180973 00000 п. 0000181123 00000 н. 0000181282 00000 н. 0000181432 00000 н. 0000181579 00000 н. 0000181741 00000 н. 0000181934 00000 н. 0000182084 00000 н. 0000182228 00000 н. 0000182375 00000 н. 0000182522 00000 н. 0000182672 00000 н. 0000182816 00000 н. 0000182982 00000 н. 0000183138 00000 н. 0000183285 00000 н. 0000183435 00000 н. 0000183594 00000 н. 0000183741 00000 н. 0000183891 00000 н. 0000184041 00000 н. 0000184207 00000 н. 0000184366 00000 н. 0000184532 00000 н. 0000184682 00000 н. 0000184829 00000 н. 0000184976 00000 н. 0000185126 00000 н. 0000185276 00000 н. 0000185438 00000 н. 0000185588 00000 н. 0000185744 00000 н. 0000185891 00000 н. 0000186053 00000 н. 0000186200 00000 н. 0000186436 00000 н. 0000186629 00000 н. 0000186795 00000 н. 0000186964 00000 н. 0000187163 00000 н. 0000187316 00000 н. 0000187463 00000 н. 0000187613 00000 н. 0000187760 00000 н. 0000187935 00000 н. 0000188122 00000 н. 0000188303 00000 н. 0000188496 00000 н. 0000188658 00000 н. 0000188820 00000 н. 0000188982 00000 н. 0000189148 00000 н. 0000189298 00000 н. 0000189473 00000 н. 0000189660 00000 н. 0000189822 00000 н. 0000189972 00000 н. 00001 00000 н. 00001