Gumos junginių modifikavimas: užpildų, plastifikatorių ir priedų vaidmuo

Gumos junginių modifikavimas: užpildų, plastifikatorių ir priedų vaidmuo

Grynas, nemodifikuotas gumos polimeras (tvari guma) yra mažai naudingas pramonės inžinerijoje. Vien jam trūksta tempimo stiprumo, kad atlaikytų aukštą slėgį, jis greitai suyra saulės šviesoje ir yra prastas atsparumas dilimui. Tikrasis pramoninių elastomerų stiprumas yra junginio modifikavimas-tiksliai cheminis bazinių polimerų sumaišymas su stiprinančiais užpildais, plastifikatoriais ir stabilizatoriais.

Reguliuodami modifikatorių tipus ir koncentracijas, mišinio chemikai gali pritaikyti gumos mišinius pagal specifines mechanines savybes, cheminį suderinamumą ir terminius diapazonus. Šiame vadove nagrinėjame pagrindines gumos modifikatorių kategorijas ir kaip jie paverčia bazinius elastomerus į didelio našumo{1}}pramoninius komponentus.

1. Sustiprinantys užpildai: padidina tempimą ir atsparumą dilimui

Stiprinamieji užpildai yra svarbiausios sudedamosios dalys, dedamos į gumos mišinį. Jie fiziškai ir chemiškai jungiasi su polimero grandinėmis, padidindami junginio kietumą, atsparumą tempimui, modulį ir atsparumą dilimui.

• Juoda anglis:Plačiausiai naudojamas armuojantis užpildas. Susidaręs nevisiškai sudegus sunkiems naftos produktams, suodžiai klasifikuojami pagal dalelių dydį (pvz., N330 didelio dilimo krosnis, N550 greito išspaudimo, N990 vidutinio terminio). Mažesni dalelių dydžiai suteikia didesnį paviršiaus plotą polimerų sąveikai, maksimaliai padidina atsparumą tempimui ir atsparumą dilimui, o didesni dalelių dydžiai pagerina apdirbamumą ir sumažina išlaidas.
• Nusodintas silicio dioksidas:Pageidaujamas sutvirtinantis užpildas ne{0}}juodiems arba spalvotiems gumos mišiniams. Silicio dioksidas, pagamintas iš silikoninės gumos ir didelio našumo{2}}padangų, užtikrina puikų atsparumą plyšimui ir atsparumą karščiui. Siekiant užtikrinti stiprų sukibimą su ne-poliniais polimerais, tokiais kaip EPDM, pridedamos jungiamosios medžiagos (silanai), kad užpildytų cheminį tarpą tarp silicio dioksido dalelių ir gumos matricos.

2. Laidumo modifikavimas: ESD sauga ir EMI ekranavimas

Baziniai gumos polimerai yra natūralūs elektros izoliatoriai. Tačiau tokiose srityse kaip elektroninės pakuotės, degalų tvarkymas ir apsauginiai gaubtai, guminiai komponentai turi vesti elektrą, kad nesusidarytų statinis krūvis (elektrostatinė iškrova arba ESD) arba blokuotų elektromagnetinius trukdžius (EMI).

Laidumo modifikavimas pasiekiamas sujungiant laidžius kietųjų dalelių tinklus į guminę matricą:

• Laidus anglis:Specialios struktūros anglies dalelės, kurios sudaro laidius kelius esant mažesnėms koncentracijoms. Naudojama ESD{1}}saugiems konvejerių juostoms ir degalų žarnų įdėklams.
• Anglies nanovamzdeliai (CNT) ir grafenas:Pažangūs priedai, užtikrinantys didelį elektros laidumą ir mechaninį sutvirtinimą esant labai žemai apkrovai, išsaugantys gumos lankstumą.
• Metaliniai užpildai:Silikono arba fluorsilikono maišymas su nikeliu{0}}dengtu grafitu, pasidabruotu-variu arba gryno sidabro dalelėmis. Šie junginiai yra labai laidūs ir yra suformuoti į EMI ekranavimo tarpiklius kariniams ir telekomunikacijų korpusams.

3. Aplinkos stabilizatoriai: apsauga nuo UV, karščio ir ozono

Elastomerai yra jautrūs aplinkos senėjimui. Šiluma pagreitina oksidaciją, UV spinduliai ardo polimerų stuburus, o ozonas atakuoja dvigubus anglies{1}}anglies ryšius. Norėdami apsaugoti pagrindinį polimerą, mišinio chemikai prideda cheminių apsaugos priemonių:

• Antioksidantai:Aukojami priedai, kurie reaguoja su laisvaisiais radikalais, atsirandančiais dėl terminio ar mechaninio įtempimo, užkertant kelią polimero grandinės irimui bei sukietėjimui.
• Antiozonantai (pvz., 6PPD):Cheminės medžiagos, kurios migruoja į sandariklio paviršių ir reaguoja su aplinkos ozonu, kol jis gali atakuoti polimero dvigubas jungtis, užkertant kelią ozono įtrūkimams.
• UV sugėrikliai ir anglis:Pati suodžiai veikia kaip puikus UV stabilizatorius, sugeria saulės spinduliuotę ir paverčia ją nekenksminga šiluma. Ne-juodiems junginiams pridedami specializuoti organiniai UV absorberiai arba titano dioksidas.

4. Plastifikatoriai: padidina lankstumą žemoje{1}}temperatūroje

Temperatūrai nukritus, gumos junginiai praranda savo lankstumą ir pereina į kietą, stiklinę būseną (stiklėjimo temperatūra, Tg).Plastifikatoriai(pvz., parafininės, nafteninės arba esterio{0}}pagrindo proceso alyvos) dedama polimerinėms grandinėms sutepti.

Didinant laisvą tūrį tarp polimero molekulių, plastifikatoriai leidžia grandinėms lengviau slysti viena pro kitą. Tai sumažina stiklėjimo temperatūrą ir užtikrina, kad sandarikliai išliktų lankstūs ir jautrūs esant minusinei temperatūrai, pvz., lauko vožtuvams ir automobilių stabdžių sistemoms.

Elastomero modifikavimo matrica

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinamos pagrindinės gumos modifikatorių kategorijos, jų įprasti priedai ir pagerinamos fizinės savybės:

„Xiamen Best Seal“ pritaikyti mišinio sprendimai

Kaip anISO ir TÜV sertifikuota gamyklaTurėdama daugiau nei 20 metų patirtį, „Xiamen Best Seal“ specializuojasi pritaikyti gumos mišinio modifikacijoms, kad atitiktų griežtus B2B veiklos reikalavimus.

• -Gumos maišymas namuose:Eksploatuojame pažangius vidinius maišytuvus (Banbury maišytuvus) ir atvirus maišymo malūnus, kad užtikrintume homogenišką užpildų ir priedų dispersiją.
• Reologiniai ir laboratoriniai tyrimai:Kiekviena mišinio partija yra patikrinta mūsų laboratorijoje naudojant judančius štampavimo reometrus (MDR) ir tempimo bandymo įrangą, kad būtų užtikrintas nuoseklus kietėjimas ir fizinės savybės.
• Aplinkosaugos laikymasis:Visas medžiagas sudarome-, kad atitiktų RoHS, REACH ir aplinkosaugos direktyvas, pašalindami pavojingas medžiagas iš mūsų sudėtinės matricos.

• Geriausias Siameno sandariklis • Individualizuotas gumos maišymas ir medžiagų mokslas •