1. Fluororubber (FKM)
1.1 Ķīmiskā struktūra un veiktspējas mehānisms
Galvenā fluoro gumijas ķēde satur CF saites (saites enerģija 485 kJ/mol), un sānu ķēdēs tiek ievadītas fluorētas grupas, lai veidotu sterisko ekranēšanas efektu. Fluora saturs perfluoro ēterī - Type FKM (FFKM) pārsniedz 70%, piešķirot tam ārkārtīgi spēcīgu ķīmisko inertumu.
1.2 Vidējas pretestības veiktspēja
Izturība pret naftu: Saskaņā ar ASTM D471 testu, IRM903 eļļā 150 grādos 70 stundas, tilpuma izmaiņu ātrums ir mazāks par 5%.
Skābes izturība: Tas var pretoties 70% sērskābei (23 grādam) un 50% slāpekļskābei (istabas temperatūrai), bet koncentrēta sārma augsta temperatūra (piemēram, NaOH> 40%), visticamāk, izraisīs defluorēšanas reakcijas.
Nodilums pretestība: Tabera nodiluma zudums (Cs - 17 ritenis, 1 kg slodze) ir apmēram 80 - 120 mm³, un to var samazināt līdz mazāk nekā 50 mm³, pievienojot PTFE mikro pulveri.
1.3 Modifikācijas tehnoloģijas
Trešā monomēra (piemēram, TFE) ieviešana: Tas uzlabo zemas temperatūras elastību (TR10 var sasniegt - 30 grādu).
Pastiprināšana ar nano - sio₂: Asaru stiprums tiek palielināts par 40% līdz 50 kN/m.
Perfluoroeter gumija (Kalrez®): Spēcīgu skābju maisījumu izturība tiek palielināta par 3 reizēm.
1.4 Tipiskas lietojumprogrammas
Mehāniskās blīvējumi rafinēšanas rūpnīcās (API 682 standarts), blīvēšanas gredzeni pusvadītāju mitrā kodināšanas aprīkojumā.
2. Hidrogenēts nitrils - butadiēna gumija (HNBR)
2.1 strukturālās īpašības
Pēc nitrila-butadiēna gumijas katalītiskās hidrogenēšanas dubultā obligācijas piesātinājums ir> 95%, un atlikušās dubultās saites ir <5%. Krastā cietība svārstās no 55 līdz 90.
2.2 Veiktspēja
Eļļas izturības indekss: ASTM#3 eļļā 150 grādos 168 stundas, tilpuma paplašināšanās ātrums ir 8 - 12%.
Ķīmiska izturība: Tam ir lieliska stabilitāte pH diapazonā no 4 - 10 un tas var pretoties 50% sērskābei (80 grādi).
Nodilumizturīgas īpašības: DIN53516 pārbaudītais nodiluma zaudējums ir 25 - 40 mm³, kas ir 2 reizes labāks nekā parastais NBR.
2.3. Formulas optimizācija
Peroksīda vulkanizācijas sistēma: Šķērssavienojuma blīvums tiek palielināts līdz 5 × 10⁻⁵mol/cm³.
Oglekļa šķiedras pastiprināšana: Saspiešanas komplekts (150 grāds × 70h) ir samazināts līdz 15%.
Silikona modifikācija: Augšējā temperatūras ierobežojums lietošanai tiek palielināts līdz 180 grādiem.
2.4. Lietojumprogrammu piemēri
O - gredzeni automobiļu degvielas sistēmās (SAE J2643 standarts), naftas atradņu urbšanas aprīkojuma vārstu sēdekļi.
3. Poliuretāna gumija (PU)
3.1 Molekulārais dizains
Tam ir cieto segmentu (MDI/TDI) + mīksto segmentu (poliestera/poliētera) mikrofāžu atdalīta struktūra. Veiktspēja ir optimāla, ja cietā segmenta saturs ir 40 - 60%.
3.2 Galvenā veiktspēja
Naftas pretestības līmenis: Poliestera tipa PU degvielas izturība sasniedz ASTM D2000 BC līmeni.
Ķīmiska izturība: Tas var pretoties 10% NaOH šķīdumam (60 grādiem) un 30% h₂so₄ (istabas temperatūra).
Nodiluma pretestības indekss: Akrona nodilums ir mazāks par 0. 03cm³/1,61km, kas ir 10 reizes lielāks nekā dabiskajam gumijai.
3.3 Pastiprināšana un modifikācija
Nano-klay starpkalācija: Stiepes izturība tiek palielināta līdz 60MPA.
Silīcija karbīda ūsas: Asaru stiprums sasniedz 120 kN/m.
UV stabilizators: Āra laika apstākļu pretestība ir pagarināta līdz vairāk nekā 5 gadiem.
3.4 Tipiski produkti
Mīnu ekrāna acis (ISO 14890 standarts), hidraulisko cilindru pretizturīgas bukses.
4. Fluorosilikona gumija (FVMQ)
4.1 strukturālās īpašības
Galvenā silikona - skābekļa - alkāna (-Si - O -) ķēde tiek kombinēta ar trifluoropropilās sānu ķēdēm, kurām ir gan elastība, gan ķīmiskā inertitāte.
4.2 Veiktspējas parametri
Vidēja pretestība: Tas var pretoties JP - 8 degvielu (150 grādu) ar tilpuma izmaiņām, kas ir mazāka par 15%.
Izturība pret koroziju: Izturoties pret 98% koncentrētu sērskābi (23 grādi × 168h), stiprības aiztures ātrums ir> 85%.
Nodiluma pretestības indekss: DIN53516 pārbaudītā vērtība ir 40 - 60 mm³, un pastiprināšanai jāpievieno MQ sveķi.
4.3 Saliktā modifikācija
Fluora saturošas pildvielas: Eļļas izturība tiek palielināta par 30%.
Plazmas virsmas apstrāde: Līmēšanas stiprums sasniedz 4,5MPa.
Siltumvadītspējas modifikācija: Siltumvadītspēja tiek palielināta līdz 0. 8W/mk.
4.4 Pieteikuma lauki
Kosmosa kuģu degvielas cauruļvadu blīvēšanas detaļas (AMS 3327 standarts), diafragmas sūkņiem, ko izmanto spēcīgi kodīgi.
5. Epihlorhidrīna gumija (ECO)
5.1 Molekulārā struktūra
Tas ir epihlorhidrīna kopolimērs, kas satur polāro ētera saites (c - o - c) un hlorometilgrupas (-ch₂cl).
5.2 Raksturīgā analīze
Naftas pretestības līdzsvars: ASTM eļļas B/C maisījumā tilpuma maiņa ir mazāka par 20%.
Skābes un sārmu izturība: Tam ir laba stabilitāte pH diapazonā 2 - 12.
Dinamiska nodiluma pretestība: Siltuma ģenerēšana Goodrich Flex testā ir mazāka par 25 grādiem.
5.3 Formula dizains
Cinka oksīda/magnija kompozītmateriālu vulkanizācija: Siltuma izturība tiek palielināta līdz 130 grādiem.
Grafēna modifikācija: Siltumvadītspēja tiek palielināta līdz 0. 35W/mk.
Jonu šķidruma plastificēšana: Stikla pārejas temperatūra tiek samazināta līdz - 45 grādam.
5.4 Rūpnieciskās lietojumprogrammas
Pārklāšanas slāņi drukāšanai veltņiem (cietība 90 ± 5 krasts a), pakaļgala vārpstas blīvējumi kuģiem.
6. Materiālu veiktspējas salīdzināšanas un atlases stratēģijas
| Veiktspējas indekss | FKM | Hnbr | Puika | FVMQ | Eko |
|---|---|---|---|---|---|
| Eļļas izturība (ΔV%) | < 5 | < 12 | < 15 | < 15 | < 20 |
| Izturība pret h₂so₄ koncentrāciju | 0.7 | 0.5 | 0.3 | 0.98 | 0.4 |
| Nodilums - pretestības indekss (mm³) | 80 - 120 | 25 - 40 | < 30 | 40 - 60 | 50 - 70 |
| Pakalpojuma temperatūra (pakāpe) | - 20~230 | - 40~170 | - 50~100 | - 60~250 | - 40~130 |
Atlases principi:
Spēcīgas skābes videi priekšroka tiek dota FVMQ vai FKM.
Dinamiskiem nodilumizturīgiem komponentiem vēlams izvēlēties PU vai HNBR.
Izmaksu - jutīgiem darba apstākļiem var apsvērt modificētus eko materiālus.
Plašām temperatūras diapazona lietojumiem var izmantot FKM/HNBR maisījuma sistēmas.
Materiāli, piemēram, fluoro gumija un hidrogenēta nitrila-butadiēna gumija, ir sasnieguši koordinētu ķīmiskās izturības, eļļas izturības un nodiluma izturības uzlabošanos, izmantojot molekulāro dizainu un kompozītmateriālu modifikāciju. Nākotnē ir jāapvieno konkrēti darba apstākļu parametri un jāizmanto vairāku mēroga simulācija, lai vadītu formulas attīstību, lai veicinātu gumijas materiālu novatorisku pielietojumu ekstrēmā vidē.
