Hỏi ba người cao su là gì và bạn sẽ nhận được ba câu trả lời khác nhau: một cái cây ở Đông Nam Á, lốp ô tô và một đường vẽ trên bản vẽ ghi 70 Shore A, màu đen. Cả ba đều đúng và khoảng cách giữa chúng là điểm bắt đầu của hầu hết các cuộc tranh luận về nguồn cung ứng.
Cao su thực sự là gì
Cao su là một chất đàn hồi: một mạng lưới polymer biến dạng khi chịu tải và đàn hồi gần như hoàn toàn sau khi tải được loại bỏ. Đoạn kéo dài có thể phục hồi đó là thuộc tính xác định. Màu sắc, độ cứng và giá cả đều xuất phát từ tính chất hóa học bên dưới nó.
Cao su tự nhiên là cis-1,4-polyisoprene được thu hoạch từ Hevea brasiliensis. Cao su tổng hợp được polyme hóa từ các monome như butadiene, styrene, isoprene, chloroprene, ethylene và propylene, với flo hoặc silicon ở các loại đặc biệt. Cả hai tuyến đường đều kết thúc ở cùng một nơi: một loại polymer thô có độ nhớt Mooney và hầu như không có độ bền hữu ích cho đến khi nó được pha trộn và xử lý.
400 đến 700%
Độ giãn dài khi đứt đối với các hợp chất có mục đích chung điển hình
40 đến 90
Dải độ cứng Shore A bao phủ hầu hết các vòng đệm, thảm và lốp xe
-40 đến 120 C
Cửa sổ làm việc cho các lớp tổng quát; các lớp đặc biệt chạy rộng hơn
Chất đàn hồi: một loại polyme có thể bị kéo dãn nhiều lần đến ít nhất gấp đôi chiều dài giãn ra của nó ở nhiệt độ phòng và trở về chiều dài đó khi lực được giải phóng. Cao su là tên gọi hàng ngày; chất đàn hồi là một trong những kỹ thuật.
Hệ quả thực tế là cao su là một họ chứ không phải một vật liệu. Hai phần đều được mô tả là cao su đen có thể khác nhau ở độ cứng 60 điểm, khả năng chịu nhiệt 150 C và hệ số bốn về giá mỗi kg.
Cao su thiên nhiên: Từ mủ cao su đến kiện
Cao su tự nhiên bắt đầu ở dạng mủ cao su, một hỗn dịch màu trắng đục chứa khoảng 30 đến 40% hydrocarbon cao su được khai thác từ vỏ cây Hevea trưởng thành. Mủ được đông tụ bằng axit formic hoặc axetic, ép thành tấm hoặc vụn và sấy khô trước khi đóng kiện.
Việc chấm điểm được thực hiện như thế nào sẽ quyết định những gì bạn thực sự nhận được. Các loại tấm hun khói có gân giữ được độ bền xanh và độ bám dính cao, điều này rất quan trọng khi chế tạo các bộ phận lớn bằng tay. Các loại cao su được chỉ định về mặt kỹ thuật, chẳng hạn như TSR 10 hoặc TSR 20, được bán theo các giới hạn về bụi bẩn, tro, nitơ và chất dễ bay hơi cũng như theo cửa sổ độ nhớt Mooney.
- Độ nhớt của Mooney và quan trọng hơn là sự lan rộng theo từng lô xung quanh nó
- Hàm lượng bụi bẩn và tro, cả hai đều ảnh hưởng đến sự phân tán muội than
- Chất dễ bay hơi làm thay đổi độ chính xác khi cân đối với các nguyên liệu nhỏ
- Chỉ số duy trì độ dẻo, một chỉ số nhanh về khả năng chống lão hóa
Cao su tự nhiên giành được vị trí nhờ độ bền kéo, khả năng chống rách, tuổi thọ mỏi và độ bám dính. Giới hạn của nó cũng rõ ràng như nhau: nó phồng lên trong dầu và nhiên liệu, nứt vỡ dưới tầng ozone và già đi nhanh chóng ở nhiệt độ trên khoảng 90 C khi hoạt động liên tục.
Cao su tổng hợp: Chọn hóa học trước
Cao su tổng hợp được sản xuất bằng cách trùng hợp các monome có nguồn gốc từ dầu mỏ và việc kiểm soát đó là toàn bộ vấn đề: bạn có thể chỉ định khả năng kháng dầu, kháng ozon hoặc nhiệt độ sử dụng 200 C mà cao su tự nhiên sẽ không bao giờ đạt tới.
| gia đình | Sức mạnh chính | Phạm vi dịch vụ | Kháng dầu |
| SBR | Khả năng chống mài mòn, chi phí | -50 C đến 100 C | Nghèo |
| NBR | Khả năng chống dầu, nhiên liệu và dầu mỡ | -30 C đến 120 C | Tuyệt vời |
| EPDM | Ozone, thời tiết, hơi nước và nước | -50 C đến 150 C | Nghèo |
| CR | Chống cháy, lão hóa thời tiết | -40 C đến 120 C | Tốt |
| FKM | Nhiệt độ và hóa chất mạnh | -20 C đến 200 C | Tuyệt vời |
| VMQ | Dải nhiệt độ rộng, độ trơ | -60 C đến 200 C | Công bằng |
Trong một gia đình, điểm số là một sự quay số. Trong NBR, hàm lượng acrylonitrile quyết định sự cân bằng: khoảng 18% duy trì tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, trong khi 45% tối đa hóa khả năng kháng dầu nhưng phải đánh đổi bằng hiệu suất nguội. Chỉ định băng tần ACN, không chỉ từ nitrile.
EPDM là một minh họa tốt về cách hóa học chuyển thành một mặt hàng tồn kho. Loại polyme bịt kín cửa ô tô cũng được vận chuyển dưới dạng tấm chịu thời tiết để lợp mái, lót ao và thảm công nghiệp.
Tấm cao su EPDM để niêm phong và bảo vệ ngoài trời Tấm cao su chịu được thời tiết, ozon và lão hóa thích hợp làm mái nhà, tấm lót ao, đệm kín và tấm bảo vệ ở những nơi dự kiến phải tiếp xúc lâu ngoài trời. Xem sản phẩm → Cao su thiên nhiên
- Độ bền kéo và độ bền xé cao nhất của các dòng sản phẩm nói chung
- Tuyệt vời tack for building and lining work
- Yếu đối với dầu, ozon và nhiệt độ liên tục trên 90 C
Cao su tổng hợp
- Thuộc tính được điều chỉnh bởi sự lựa chọn và tỷ lệ monome
- Nguồn cung cấp ổn định và hành vi chữa bệnh dễ dự đoán hơn
- Thường đắt hơn trên mỗi kg, độ dính thấp hơn, độ bền xanh hẹp hơn
Phù hợp với môi trường trước tiên, nhiệm vụ cơ học thứ hai và thứ ba là giá cả. Đảo ngược trật tự đó là cách mà một con dấu rẻ tiền trở thành một yêu cầu bảo hành đắt tiền mười tám tháng sau.
Để so sánh ở cấp độ dữ liệu về hiệu suất dầu, nhiệt, thời tiết và mài mòn giữa các dòng này, bảng phân tích này tính chất cao su tổng hợp là một điểm tham chiếu hữu ích trước khi bạn sửa một hợp chất.
Chuỗi quy trình: Trộn, tạo hình, chữa bệnh
Mỗi bộ phận cao su, từ vòng chữ O 2 mm đến vỏ băng tải 15 mm, đều trải qua ba giai đoạn: trộn hợp chất, tạo hình, sau đó xử lý. Hầu hết các vấn đề về chất lượng đều được quyết định ở giai đoạn đầu tiên và chỉ được phát hiện ở giai đoạn thứ ba.
Trộn
Một máy trộn bên trong hoặc máy nghiền mở pha trộn polyme, muội than, dầu xử lý, chất hoạt hóa và chất chữa bệnh. Thời gian chu kỳ từ 2 đến 4 phút và nhiệt độ xả từ 110 C đến 160 C là điển hình và độ phân tán muội than là con số dự đoán phần còn lại.
tạo hình
Cán lịch tạo ra tấm từ khoảng 0,2 mm trở lên với độ dày được giữ trong phạm vi dung sai; đùn tạo ra các biên dạng, ống mềm và các mặt lốp. Cả hai đều phụ thuộc vào độ nhớt của hợp chất được ổn định theo từng lô.
chữa bệnh
Nhiệt và áp suất biến phôi đã định hình thành chi tiết liên kết ngang, cho dù ở dạng máy ép trục lăn, trên trống quay hoặc thông qua dây chuyền lưu hóa liên tục.
Máy Banbury cao su để trộn hợp chất đồng nhất Máy trộn được điều khiển bằng thủy lực với các cánh quạt được tối ưu hóa để phân tán các hợp chất cao su, phù hợp với sản xuất lốp xe, ống mềm, phớt và giầy nơi việc trộn nhất quán hỗ trợ quá trình xử lý tiếp theo. Xem sản phẩm → Trong sản xuất tấm, bước tạo hình là nơi đạt được dung sai về độ dày và độ bóng bề mặt. Lịch ba cuộn tạo ra một tờ giấy ổn định hơn so với một tờ giấy hai cuộn khi hợp chất cứng, bởi vì đường chuyền bổ sung sẽ loại bỏ sự thay đổi của thước đo trước khi tờ giấy rời khỏi mép cuối cùng.
Lịch cao su ba cuộn cho lớp phủ tấm Máy cán được điều khiển bằng PLC với các trục khoan để phủ tấm cao su liên tục và cán tấm nguyên chất, nơi mà máy đo và độ bóng bề mặt ổn định. Xem sản phẩm → Một hợp chất để lại máy trộn ở 145 C thay vì 120 C đã bắt đầu cháy. Việc ghi lại nhiệt độ giảm trên máy trộn có chi phí thấp hơn nhiều so với lô sản phẩm đúc bị loại bỏ.
Đọc thông số kỹ thuật cao su mà không bị lừa
Thông số kỹ thuật cao su chỉ có ý nghĩa khi độ cứng, độ bền kéo, độ giãn dài, độ nén và tiêu chuẩn thử nghiệm xuất hiện cùng nhau. Bất kỳ số đơn lẻ nào cũng có thể được đáp ứng bởi một tổ hợp không hoạt động được.
| Tài sản | Giá trị điển hình | Những gì nó kiểm soát | Bẫy thông thường |
| độ cứng | 40 đến 90 Shore A | Lực niêm phong và phù hợp | Trích dẫn không khoan nhượng; năm điểm trôi thay đổi rõ rệt độ cứng |
| Độ bền kéo | 12 đến 25 MPa | Khả năng chống rách dưới tải | Được bán dưới dạng độ bền nhưng nó nói rất ít về tuổi thọ mỏi |
| Độ giãn dài khi đứt | 200 đến 700% | Biên độ linh hoạt | Đo trên một bộ phận mới, không bao giờ đo trên một bộ phận cũ |
| Bộ nén | 15 đến 35% sau 22 giờ ở 70 C | Niêm phong sau khi tải tĩnh dài | Đã thử nghiệm ở nhiệt độ lạnh hơn so với ứng dụng |
| Độ bền xé | 20 đến 60 kN/m | Cắt sức đề kháng tăng trưởng | So sánh giữa các phương pháp thử nghiệm khác nhau |
Yêu cầu tiêu chuẩn, độ dày mẫu và thời gian ổn định. Con số về độ cứng không có ba chi tiết đó là một tuyên bố tiếp thị, không phải là thông số kỹ thuật.
Chú thích dòng giúp thu hẹp khoảng cách đó. Ký hiệu theo kiểu ASTM D2000 hoặc ISO 3302 liên kết độ cứng, độ bền kéo và lão hóa nhiệt thành một mã, do đó nhà cung cấp không thể lặng lẽ thay thế hỗn hợp 60 Shore A cho 70 Shore A NBR mà bạn đã phê duyệt.
Kết hợp cao su với ứng dụng
Bắt đầu với môi trường mà bộ phận đó sẽ tồn tại, sau đó là nhiệm vụ cơ khí, sau đó là giá cả. Lệnh đó ngăn cản kết quả phổ biến nhất: một hợp chất rẻ tiền, dễ tạo khuôn và thất bại ở tháng thứ tám.
- Nhiệt độ, cả liên tục và cao điểm, bao gồm cả chu trình làm sạch
- Phương tiện tiếp xúc: dầu, nhiên liệu, nước, hơi nước, ozon, thực phẩm, chất khử trùng
- Nhiệm vụ tĩnh hoặc động và số chu kỳ dự kiến trong suốt vòng đời
- Tải và nén, cộng với bộ có thể chịu được
- Giới hạn quy định: ngọn lửa, điện, tiếp xúc với thực phẩm, các chất bị hạn chế
Các chế độ thất bại hướng thẳng đến quyết định phức hợp. Cứng và nứt mịn thường có nghĩa là lão hóa nhiệt. Bề mặt bị nứt ở phần ngoài trời không bị ứng suất thường có nghĩa là ozone. Sưng, mềm và mất độ bền thường có nghĩa là độ bền dầu bị sai. Một con dấu vẫn phẳng sau khi dỡ tải đang cho thấy bộ nén chứ không phải lỗi đúc.
Mua môi trường, không phải bảng giá. Một hợp chất được chọn theo giá mỗi kg cuối cùng sẽ được đánh giá dựa trên chi phí mỗi năm.
Trong trường hợp ứng dụng là làm sàn, trải thảm hoặc tấm tấm thông thường chứ không phải tấm bịt đúc, hợp chất này thường xuất hiện dưới dạng tấm hoàn thiện và quyết định mua phụ thuộc vào kiểu dáng và độ dày bề mặt. các dòng sản phẩm cao su cho thấy các loại đó được nhóm theo ngành như thế nào, đây là điểm khởi đầu nhanh hơn tên polyme.
Câu hỏi thường gặp
Cao su có phải là nhựa không?
Không. Nhựa thường là nhựa nhiệt dẻo nên chúng mềm và chảy trở lại khi đun nóng. Cao su được liên kết ngang trong quá trình lưu hóa nên không bị nóng chảy và nóng chảy lại; bị đẩy đủ xa thì thay vào đó nó sẽ xuống cấp. Chất đàn hồi nhiệt dẻo hoạt động giống như cao su và xử lý giống như nhựa, nhưng cao su được xử lý thông thường là một loại vật liệu khác.
Sự khác biệt giữa cao su tự nhiên và tổng hợp là gì?
Cao su tự nhiên được làm từ mủ Hevea và có độ bền kéo cao, khả năng chống rách và bám dính cao nhưng khả năng kháng dầu và ozon kém. Cao su tổng hợp được polyme hóa từ các monome và có thể được thiết kế để chịu dầu, nhiệt, ozon hoặc hóa chất, thường ở mức giá cao hơn trên mỗi kg và độ bám dính thấp hơn.
Cao su có thể cứng đến mức nào?
Hầu hết các hợp chất công nghiệp nằm trong khoảng từ 40 đến 90 Shore A. Dưới 40 Shore A, vật liệu này hoạt động giống như một loại gel mềm hoặc miếng bọt biển; trên 90 Shore A, polyurethane hoặc nhựa kỹ thuật thường là câu trả lời tốt hơn. Ebonite, một loại cao su cứng có liên kết ngang mạnh mẽ, được đo theo thang Shore D.
Tại sao một bộ phận cao su lại bị hỏng trước tuổi thọ định mức của nó?
Trong hầu hết các trường hợp, hợp chất này có thể chấp nhận được nhưng môi trường lại không được xác định rõ ràng: vết dầu loang, chất tẩy rửa, góc giàu ozon của nhà máy hoặc nhiệt độ liên tục cao hơn mức nhiệt độ trong bảng dữ liệu giả định. Xác nhận nhiệt độ sử dụng thực tế và phương tiện tiếp xúc, sau đó kiểm tra lại bộ nén và khả năng duy trì độ bền kéo sau khi lão hóa.
Vẫn quyết định? Ghi lại nhiệt độ sử dụng, phương tiện tiếp xúc và vòng đời dự kiến. Ba dòng đó thường thu hẹp lựa chọn cao su xuống còn hai hoặc ba hợp chất ứng cử viên.
Previous