Когда такие морозы, как сейчас, охватили всю страну, самое время поговорить о низкотемпературных характеристиках различных типов резины. Мы знаем, что тип каучука очень важен для общих свойств резиновой смеси. Это особенно важно, когда речь идет о работе уплотнений при низких температурах. Конечно, полимер — не единственный компонент резиновой смеси — также важны пластификаторы, наполнители и вулканизующая группа. В этой статье мы сосредоточимся на низкотемпературных характеристиках трех распространенных полимеров: нитрильного каучука (NBR), силикона (SL) и фторкаучука (FKM).
Бутадиен-нитрильный каучук (NBR)
Полимер на основе нитрильного каучука представляет собой смесь полимеров акрилонитрила (ACN) и полибутадиена. Чем выше доля ACN, тем лучше сопротивление маслу и топливу. Низкое содержание ACN приводит к лучшей морозостойкости. Обычно уровень ACN может варьироваться от 19% до 50%. Например, в топливостойких резиновых смесях с низким показателем набухания обычно используется от 40% до 50% ACN, тогда как в стандартных смесях используется от 33% до 36% ACN. Низкотемпературные резиновые смеси требуют наименьшего количества акрилонитрила, от 19% до 23%.
В зависимости от области применения уплотнения всегда важно сбалансировать разбухание в масле и топливе с низкотемпературными характеристиками. Ниже приведена диаграмма, показывающая эту взаимосвязь с уровнями ACN. Резиновые смеси на основе HNBR имеют аналогичные диапазоны ACN и похожие характеристики.
Процедура низкотемпературного упрочнения (известная как испытание Гемана) измеряет жесткость образцов на кручение в зависимости от температуры. Метод дает значения модуля упругости при кручении и относительного модуля, а также явный модуль упругости при кручении и значение жесткости.
Силикон (SL)
Для изготовления силикона используются три распространенных полимера: диметилсиликон (VMQ), фенилсиликон (PVMQ) и фторсиликон (FVMQ). В приведенной ниже таблице указаны точки хрупкости при низких температурах для каждого типа полимера.
| Хрупкость | Граница жесткости | TR-10 | |||
| Тип силикона | ASTM D1418 | ASTM D2137 | ASTM D797 | ASTM D1329-60 | |
| Общего назначения | Диметил силикон | VMQ | -73 °C | -55 °C | -50 °C |
| Низкотемпературный | Фенил силикон | PVMQ | -118 °C | -115°C | -116 °C |
| Фторсиликон | Фтор силикон | FVMQ | -68 °C | -59 °C | -57 °C |
Для силиконовой резиновой смеси обычно используется базовый полимер, диоксид кремния в качестве наполнителя и отвердителя. В силиконовых смесях не используется пластификатор, поэтому диапазон температур в конечном итоге зависит от базового полимера. Фторсиликон используется, когда требуется повышенная топливо- и маслостойкость.
Фторкаучук (FKM)
Фторкаучук часто называют Viton™ как общий термин для данного типа материалов. Viton ™ — зарегистрированная торговая марка полимеров Chemours FKM. Также существует несколько различных производителей полимеров FKM, которые производят аналогичные типы базовых полимеров. Как и все резиновые смеси, состав резины из FKM включает в себя полимер, наполнитель и вулканизующую группу. Как и в силиконовых смесях, пластификаторы обычно не добавляют в эти рецептуры. Поскольку такие смеси обычно подвергаются последующему отверждению при повышенных температурах, большинство пластификаторов в конечном итоге сгорят.
ASTM D1418 делит FKM на четыре различных типа. Вот соответствующие полимеры компании Chemour, которые можно использовать в рецептуре для справки:
- Тип 1: диполимер FKM (Viton A®)
- Тип 2: терполимер FKM (Viton F®)
- Тип 3: низкотемпературный FKM (Viton GLT®)
- Тип 5: (Viton ETP®)
Для статических применений типы 1 и 2 обычно могут выдерживать температуры до -25 ℃. Тип 3 выдерживает температуру до -40 ℃, а тип 5 способен выдерживать температуру до -15 ℃. Кроме того, есть новые не классифицированные полимеры, которые могут выдерживать -60 ℃. Это специальные полимеры, которые стоят намного дороже стандартных составов.
Если у вас есть какие-либо вопросы о резиновых смесях для низкотемпературных и других применений, завод «Каучук» имеет в штате опытных технологов по резиновым смесям, которые помогут вам найти лучший состав для вашего применения. Мы не продаем сырье и не предоставляем рецептуры, однако мы будем сотрудничать с вами, чтобы разработать резиновую смесь, соответствующую вашим спецификациям, а также изготовить деталь формовым способом для вашего применения. Свяжитесь с нашими технологами сегодня.
