TOP 5 elastomerów do zastosowań w uszczelkach i uszczelnieniach

Czym są elastomery? Termin ten pochodzi od słowa „elastyczny” – jednej z podstawowych właściwości gumy. Słowa „guma” i „elastomer” są używane zamiennie w odniesieniu do polimerów o lepkosprężystości – powszechnie określanej jako „elastyczność”. Do naturalnych właściwości elastomerów należą elastyczność, wysokie wydłużenie oraz połączenie sprężystości i tłumienia drgań (tłumienie to właściwość gumy, która powoduje, że zamienia ona energię mechaniczną na ciepło pod wpływem ugięcia). Ten unikalny zestaw właściwości sprawia, że ​​elastomery są idealnym materiałem na uszczelki, uszczelnienia, izolatory itp.

Z biegiem lat produkcja elastomerów ewoluowała od kauczuku naturalnego pozyskiwanego z lateksu drzewnego do wysoce zaawansowanych technologicznie odmian gumy. Podczas tworzenia tych odmian, specyficzne właściwości uzyskuje się za pomocą dodatków, takich jak wypełniacze czy plastyfikatory, lub poprzez zmianę proporcji w strukturze kopolimeru. Ewolucja w produkcji elastomerów stwarza niezliczone możliwości elastomerów, które można projektować, wytwarzać i udostępniać na rynku.

Aby wybrać odpowiedni materiał, należy najpierw przeanalizować wspólne kryteria dotyczące wydajności elastomerów w zastosowaniach uszczelnień. Wybierając odpowiedni materiał, inżynierowie często muszą wziąć pod uwagę wiele czynników. Warunki pracy, takie jak zakres temperatur pracy, warunki środowiskowe, kontakt z substancjami chemicznymi oraz wymagania mechaniczne lub fizyczne, muszą być starannie rozważone. W zależności od zastosowania, warunki te mogą znacząco wpływać na wydajność i oczekiwaną żywotność uszczelki lub uszczelnienia elastomerowego.

Mając na uwadze te kwestie, przyjrzyjmy się pięciu elastomerom najczęściej stosowanym w uszczelkach i uszczelnieniach.

BUNA-N-NITRYL-MYJKI1

1)Buna-N/Nitryl/NBR

Wszystkie te nazwy to synonimy. Ten syntetyczny kopolimer kauczuku akrylonitrylu (ACN) i butadienu, zwany również kauczukiem nitrylowo-butadienowym (NBR), jest popularnym wyborem, często wybieranym w przypadku obecności benzyny, oleju i/lub smarów.

Główne właściwości:

Maksymalny zakres temperatur od ~ -54°C do 121°C (-65° – 250°F).
Bardzo dobra odporność na oleje, rozpuszczalniki i paliwa.
Dobra odporność na ścieranie, płynięcie na zimno, odporność na rozdarcie.
Preferowane do zastosowań z azotem lub helem.
Słaba odporność na promieniowanie UV, ozon i warunki atmosferyczne.
Słaba odporność na ketony i chlorowane węglowodory.

Najczęściej stosowane w:

Zastosowania w transporcie paliwa w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym

Koszt względny:

Niski do umiarkowanego

BUNA-N-NITRYL-MYJKI1

2)EPDM

Proces wytwarzania EPDM rozpoczyna się od kopolimeryzacji etylenu i propylenu. Dodawany jest trzeci monomer, dien, który umożliwia wulkanizację materiału za pomocą siarki. Powstały związek znany jest jako monomer etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM).

Główne właściwości:
Maksymalny zakres temperatur od ~ -59°C do 149°C (-75° – 300°F).
Doskonała odporność na ciepło, ozon i warunki atmosferyczne.
Dobra odporność na działanie substancji polarnych i pary wodnej.
Doskonałe właściwości izolacji elektrycznej.
Dobra odporność na ketony, zwykłe rozcieńczone kwasy i zasady.
Słaba odporność na oleje, benzynę i naftę.
Słaba odporność na węglowodory alifatyczne, rozpuszczalniki halogenowe i stężone kwasy.

Najczęściej stosowane w:
Środowiska chłodnicze/chłodnie
Zastosowania w układach chłodzenia i uszczelnieniach samochodowych

Koszt względny:
Niski – Umiarkowany

BUNA-N-NITRYL-MYJKI1

3) Neopren

Rodzina kauczuków syntetycznych – neopren – powstaje w wyniku polimeryzacji chloroprenu i jest znana również jako polichloropren lub chloropren (CR).

Główne właściwości:
Maksymalny zakres temperatur od ~ -57°C do 138°C (-70° – 280°F).
Doskonała odporność na uderzenia, ścieranie i płomienie.
Dobra odporność na rozdarcie i odkształcenia trwałe po ściskaniu.
Doskonała odporność na wodę.
Dobra odporność na umiarkowane działanie ozonu, promieniowania UV i czynników atmosferycznych, a także olejów, smarów i łagodnych rozpuszczalników.
Słaba odporność na silne kwasy, rozpuszczalniki, estry i ketony.
Słaba odporność na węglowodory chlorowane, aromatyczne i nitro.

Najczęściej stosowane w:
Zastosowania w środowisku wodnym
Elektroniczny

Koszt względny:
Niski

BUNA-N-NITRYL-MYJKI1

4) Silikon

Kauczuki silikonowe to wysokopolimerowe winylometylopolisiloksany, oznaczane symbolem VMQ, które doskonale sprawdzają się w trudnych warunkach termicznych. Ze względu na swoją czystość, kauczuki silikonowe szczególnie dobrze nadają się do zastosowań higienicznych.

Główne właściwości:
Maksymalny zakres temperatur od ~ -100°C do 250°C (-148° – 482°F).
Doskonała odporność na wysokie temperatury.
Wyjątkowa odporność na promieniowanie UV, ozon i warunki atmosferyczne.
Wykazuje najlepszą elastyczność w niskich temperaturach spośród wymienionych materiałów.
Bardzo dobre właściwości dielektryczne.
Niska wytrzymałość na rozciąganie i rozdarcie.
Słaba odporność na rozpuszczalniki, oleje i stężone kwasy.
Słaba odporność na działanie pary.

Najczęściej stosowane w:
Zastosowania w przemyśle spożywczym i napojowym
Zastosowania w środowisku farmaceutycznym (z wyjątkiem sterylizacji parowej)

Koszt względny:
Umiarkowany – Wysoki

BUNA-N-NITRYL-MYJKI1

5) Fluoroelastomer/Viton®

Fluoroelastomery Viton® są klasyfikowane pod oznaczeniem FKM. Ta klasa elastomerów to rodzina składająca się z kopolimerów heksafluoropropylenu (HFP) i fluorku winylidenu (VDF lub VF2).

W zaawansowanych gatunkach można znaleźć terpolimery tetrafluoroetylenu (TFE), fluorku winylidenu (VDF) i heksafluoropropylenu (HFP), a także perfluorometylowinyloeter (PMVE) zawierające substancje specjalne.

FKM jest rozwiązaniem pierwszego wyboru, gdy wymagana jest odporność na wysokie temperatury i substancje chemiczne.

Główne właściwości:
Maksymalny zakres temperatur od ~ -30°C do 315°C (-20° – 600°F).
Najlepsza odporność na wysokie temperatury.
Wyjątkowa odporność na promieniowanie UV, ozon i warunki atmosferyczne.
Słaba odporność na ketony, estry o małej masie cząsteczkowej.
Słaba odporność na alkohole i związki zawierające nitro
Słaba odporność na niskie temperatury.

Najczęściej stosowane w:
Zastosowania uszczelniające w akwariach wodnych/nurkowych
Zastosowania paliw samochodowych o wysokim stężeniu biodiesla
Zastosowania uszczelnień w lotnictwie i kosmonautyce w systemach paliwowych, smarowych i hydraulicznych

Koszt względny:
Wysoki

 

 

 


Czas publikacji: 15 kwietnia 2020 r.