Gumijas savienojumu modifikācija: pildvielu, plastifikatoru un piedevu loma

Gumijas savienojumu modifikācija: pildvielu, plastifikatoru un piedevu loma

Tīram, nemodificētam gumijas polimēram (tīram gumijam) ir maz praktiskas pielietošanas rūpnieciskajā inženierijā. Tam pašam trūkst stiepes izturības, lai izturētu augstu spiedienu, tas ātri noārdās saules gaismā, un tam ir slikta nodilumizturība. Rūpniecisko elastomēru patiesā stiprība slēpjas savienojumu modifikācijā-precīzā bāzes polimēru ķīmiskajā sajaukšanā ar pastiprinošām pildvielām, plastifikatoriem un stabilizatoriem.

Pielāgojot modifikatoru veidus un koncentrācijas, maisīšanas ķīmiķi var pielāgot gumijas savienojumus noteiktām mehāniskajām īpašībām, ķīmiskajām saderībām un termiskajiem diapazoniem. Šajā rokasgrāmatā mēs izpētām galvenās gumijas modifikatoru kategorijas un to, kā tie pārveido bāzes elastomērus par augstas veiktspējas{1}}rūpnieciskiem komponentiem.

1. Pastiprinošie pildvielas: stiepes un nodilumizturības palielināšana

Pastiprinošie pildvielas ir vissvarīgākās sastāvdaļas, kas pievienotas gumijas sastāvam. Tie fiziski un ķīmiski saistās ar polimēru ķēdēm, palielinot savienojuma cietību, stiepes izturību, moduli un nodilumizturību.

• Ogleklis:Visplašāk izmantotā pastiprinošā pildviela. Ogle, kas veidojas smago naftas produktu nepilnīgas sadegšanas rezultātā, tiek klasificēta pēc daļiņu izmēra (piemēram, N330 High Abraion Furnace, N550 Fast Extruding, N990 Medium Thermal). Mazāki daļiņu izmēri nodrošina lielāku virsmas laukumu polimēru mijiedarbībai, palielinot stiepes izturību un nodilumizturību, savukārt lielāki daļiņu izmēri uzlabo apstrādājamību un zemākas izmaksas.
• Nogulsnēts silīcija dioksīds:Vēlamā pastiprinošā pildviela ne-melniem vai krāsainiem gumijas maisījumiem. Silikona gumijas un augstas veiktspējas -riepas silīcija dioksīds nodrošina izcilu izturību pret plīsumiem un karstumizturību. Lai nodrošinātu spēcīgu saistīšanos ar ne-polāriem polimēriem, piemēram, EPDM, tiek pievienoti savienojošie aģenti (silāni), lai novērstu ķīmisko plaisu starp silīcija dioksīda daļiņām un gumijas matricu.

2. Vadītspējas modifikācija: ESD drošība un EMI ekranēšana

Bāzes gumijas polimēri ir dabiski elektriskie izolatori. Tomēr tādās lietojumprogrammās kā elektronikas iepakojums, degvielas apstrāde un aizsardzības korpusi gumijas detaļām ir jāvada elektrība, lai novērstu statiskās elektrības uzkrāšanos (elektrostatisko izlādi vai ESD) vai bloķētu elektromagnētiskos traucējumus (EMI).

Vadītspējas modifikācija tiek panākta, gumijas matricā savienojot vadošus makrodaļiņu tīklus:

• Vadītspējīgs ogleklis:Īpaši strukturētas oglekļa daļiņas, kas veido vadošus ceļus zemākā koncentrācijā. Izmanto ESD-drošām konveijera lentēm un degvielas šļūteņu uzlikām.
• Oglekļa nanocaurules (CNT) un grafēns:Uzlabotas piedevas, kas nodrošina augstu elektrovadītspēju un mehānisku pastiprinājumu ļoti zemā slodzes līmenī, saglabājot gumijas elastību.
• Metāla pildvielas:Silikona vai fluorsilikona sajaukšana ar niķeli-pārklātu grafītu, sudraba-pārklātu varu vai tīra sudraba daļiņām. Šie savienojumi ir ļoti vadoši, un tie ir veidoti EMI aizsargblīvēs militāriem un telekomunikāciju korpusiem.

3. Vides stabilizatori: aizsardzība pret UV, karstumu un ozonu

Elastomēri ir jutīgi pret vides novecošanos. Siltums paātrina oksidēšanos, UV stari sarauj polimēru mugurkaulus, un ozons uzbrūk oglekļa -oglekļa dubultsaitēm. Lai aizsargātu bāzes polimēru, maisīšanas ķīmiķi pievieno ķīmiskos aizsarglīdzekļus:

• Antioksidanti:Upurējošas piedevas, kas reaģē ar brīvajiem radikāļiem, ko rada termiskā vai mehāniskā spriedze, novēršot polimēra ķēdes noārdīšanos un sacietēšanu.
• Antiozonanti (piemēram, 6PPD):Ķīmiskās vielas, kas migrē uz blīvējuma virsmu, reaģējot ar apkārtējo ozonu, pirms tas var uzbrukt polimēra dubultsaitēm, novēršot ozona plaisāšanu.
• UV absorbētāji un ogleklis:Ogleklis pats par sevi darbojas kā lielisks UV stabilizators, absorbējot saules starojumu un pārvēršot to nekaitīgā siltumā. Ne-melniem savienojumiem tiek pievienoti specializēti organiskie UV absorbētāji vai titāna dioksīds.

4. Plastifikatori: uzlabo elastību zemā-temperatūras apstākļos

Temperatūrai pazeminoties, gumijas savienojumi zaudē savu elastību un pāriet cietā, stiklveida stāvoklī (stiklošanās temperatūra, Tg).Plastifikatori(piemēram, parafīnu, naftēnu vai esteru{0}}bāzes tehnoloģiskās eļļas) tiek pievienotas, lai eļļotu polimēru ķēdes.

Palielinot brīvo tilpumu starp polimēru molekulām, plastifikatori ļauj ķēdēm vieglāk slīdēt vienai garām. Tas pazemina stiklojuma pārejas temperatūru, nodrošinot, ka blīves paliek elastīgas un atsaucīgas zem-nulles lietojumos, piemēram, āra vārstiem un automašīnu bremžu sistēmām.

Elastomēra modifikācijas matrica

Tālāk esošajā tabulā ir apkopotas galvenās gumijas modifikatoru kategorijas, to izplatītās piedevas un fizikālās īpašības, ko tie uzlabo:

Xiamen Best Seal pielāgoti savienojumu risinājumi

Kā anISO un TÜV sertificēta rūpnīcaAr vairāk nekā 20 gadu pieredzi Xiamen Best Seal specializējas pielāgotā gumijas maisījuma modifikācijā, lai atbilstu stingrām B2B veiktspējas prasībām.

• Gumijas jaukšana mājās-:Mēs izmantojam modernus iekšējos maisītājus (Banbury maisītājus) un atvērtās maisīšanas dzirnavas, lai nodrošinātu pildvielu un piedevu viendabīgu izkliedi.
• Reoloģija un laboratorijas testi:Katra savienojuma partija tiek pārbaudīta mūsu laboratorijā, izmantojot kustīgus reometrus (MDR) un stiepes pārbaudes aprīkojumu, lai nodrošinātu konsekventu sacietēšanas darbību un fizikālās īpašības.
• Vides atbilstība:Mēs{0}}saskaņojam visus materiālus, lai tie atbilstu RoHS, REACH un vides direktīvām, izslēdzot bīstamās vielas no mūsu salikto matricas.

• Sjamenas labākais blīvējums • Pielāgota gumijas savienošana un materiālu zinātne •