Co je kaučuk? Přírodní vs syntetické elastomery, jakosti a nákupní specifikace

Zeptejte se tří lidí, co je guma, a dostanete tři různé odpovědi: strom v jihovýchodní Asii, pneumatika na autě a čára na kresbě, která říká 70 Shore A, černá. Všechny tři jsou správné a mezera mezi nimi je místem, kde začíná většina argumentů ohledně zdrojů.

Co Guma vlastně je

Pryž je elastomer: polymerová síť, která se deformuje pod zatížením a po odstranění zátěže téměř úplně odpruží. Tento obnovitelný úsek je definující vlastností. Barva, tvrdost a cena, to vše vyplývá z chemie pod ním.

Přírodní kaučuk je cis-1,4-polyisopren získaný z Hevea brasiliensis. Syntetický kaučuk je polymerizován z monomerů, jako je butadien, styren, isopren, chloropren, etylen a propylen, s fluorem nebo křemíkem ve speciálních jakostech. Obě cesty končí na stejném místě: surový polymer s Mooney viskozitou a téměř žádnou použitelnou pevností, dokud není smíchán a vytvrzen.

Praktickým důsledkem je, že pryž je rodina, nikoli materiál. Dvě části označené jako černá pryž se mohou lišit o 60 bodů tvrdosti, o 150 C tepelné odolnosti a o faktor čtyři v ceně za kilogram.

Přírodní kaučuk: Od latexu po balík

Přírodní kaučuk začíná jako latex, mléčná suspenze zhruba 30 až 40 procent kaučukového uhlovodíku čerpaného z kůry vzrostlých stromů Hevea. Latex se koaguluje kyselinou mravenčí nebo octovou, lisuje se do plátků nebo drti a suší se před lisováním.

Jak se toto hodnocení provádí, rozhoduje o tom, co skutečně dostanete. Žebrované uzené plechy si zachovávají vysokou pevnost v surovém stavu a lepivost, což je důležité pro ruční výrobu velkých dílů. Technicky specifikované druhy pryže, jako je TSR 10 nebo TSR 20, se prodávají proti limitům na nečistoty, popel, dusík a těkavé látky a proti oknu viskozity Mooney.

• Viskozita Mooney a co je důležitější, šíří se kolem ní lot-to-lot
• Obsah nečistot a popela, obojí narušuje disperzi sazí
• Těkavé látky, které posouvají přesnost vážení na malé přísady
• Index zachování plasticity, rychlý indikátor odolnosti proti stárnutí

Přírodní kaučuk si vydobyl své místo díky pevnosti v tahu, odolnosti proti roztržení, únavové životnosti a lepivosti. Jeho limity jsou stejně jasné: v olejích a palivech bobtná, pod ozónem praská a v nepřetržitém provozu rychle stárne nad zhruba 90 C.

Syntetický kaučuk: Nejprve si vyberte chemii

Syntetický kaučuk se vyrábí polymerací monomerů pocházejících z ropy a tato kontrola je podstatou: můžete zadat odolnost vůči oleji, ozónu nebo provozní teplotu 200 C, které přírodní kaučuk nikdy nedosáhne.

V rámci rodiny je známkou číselník. V NBR rozhoduje o vyvážení obsah akrylonitrilu: přibližně 18 procent udržuje pružnost při nízkých teplotách, zatímco 45 procent maximalizuje odolnost vůči oleji za cenu výkonu za studena. Uveďte pásmo ACN, nikoli pouze slovo nitril.

EPDM je dobrým příkladem toho, jak se chemie promítá do skladové položky. Stejný polymer, který utěsňuje dveře auta, se dodává také jako fólie proti povětrnostním vlivům pro zastřešení, obložení jezírek a průmyslové rohože.

EPDM pryžová fólie pro venkovní těsnění a ochranu Pryžová fólie odolná proti povětrnostním vlivům, ozónu a stárnutí vhodná na zastřešení, výstelky jezírek, těsnění a ochranné podložky tam, kde se očekává dlouhá venkovní expozice. Zobrazit produkt →

Pro srovnání na úrovni údajů o výkonu oleje, tepla, počasí a otěru napříč těmito rodinami je toto rozdělení vlastnosti syntetického kaučuku je užitečným referenčním bodem před opravou sloučeniny.

Procesní řetězec: Míchání, tvarování, vytvrzování

Každý pryžový díl, od 2mm O-kroužku po 15mm kryt dopravníkového pásu, prochází třemi fázemi: směs se smísí, vytvaruje a poté vytvrdí. Většina problémů s kvalitou se rozhodne v první fázi a objeví se až ve třetí.

Gumový stroj Banbury pro rovnoměrné míchání směsi Hydraulicky ovládaná míchačka s optimalizovanými rotory pro dispergaci pryžových směsí, vhodná pro výrobu pneumatik, hadic, těsnění a obuvi, kde konzistentní míchání podporuje následné zpracování. Zobrazit produkt →

Při výrobě plechů je krok tváření, kde se vyhrává tolerance tloušťky a povrchová úprava. Tříválcový kalandr poskytuje stabilnější list než dvouválcová jednotka, když je směs tuhá, protože extra průchod vyžehlí odchylky tloušťky předtím, než list opustí poslední sevření.

Tříválcový gumový kalandr pro potahování plechů PLC řízený kalandr s vrtanými válci pro kontinuální potahování pryžových fólií a čistě listové kalandrování, kde záleží na stabilním rozchodu a povrchové úpravě. Zobrazit produkt →

Čtení specifikace gumy, aniž byste se nechali zmást

Specifikace pryže má smysl pouze tehdy, když se tvrdost, pevnost v tahu, tažnost, deformace v tlaku a zkušební standard objeví společně. Jakékoli jednotlivé číslo může být splněno sloučeninou, která selže v provozu.

Popisky řádku pomáhají tuto mezeru uzavřít. Označení ve stylu ASTM D2000 nebo ISO 3302 spojuje tvrdost, pevnost v tahu a tepelné stárnutí do jednoho kódu, takže dodavatel nemůže tiše nahradit směs 60 Shore A za vámi schválenou 70 Shore A NBR.

Přizpůsobení pryže k aplikaci

Začněte prostředím, ve kterém bude součást žít, poté mechanickou zátěží a poté cenou. Toto pořadí zabraňuje nejběžnějšímu výsledku: směs, která je levná, snadno se formuje a selhává v měsíci osm.

• Teplota, kontinuální i špičková, včetně čisticích cyklů
• Kontaktní média: olej, palivo, voda, pára, ozón, potraviny, dezinfekční prostředky
• Statické nebo dynamické zatížení a počet očekávaných cyklů během životnosti
• Zatížení a komprese plus sada, kterou lze tolerovat
• Regulační limity: plamen, elektrický proud, kontakt s potravinami, omezené látky

Režimy selhání ukazují přímo zpět na složené rozhodnutí. Kalení a jemné praskání obvykle znamenají stárnutí teplem. Popraskání povrchu na nenamáhané venkovní části obvykle znamená ozón. Bobtnání, měknutí a ztráta pevnosti obvykle znamenají, že odolnost vůči oleji byla špatná. Těsnění, které po odstranění zátěže zůstává ploché, vykazuje deformaci v tlaku, nikoli vadu lisování.

Tam, kde se jedná o podlahovou krytinu, rohož nebo obecnou fólii, spíše než o lisované těsnění, se směs obvykle dodává jako hotová deska a rozhodnutí o nákupu závisí na vzoru povrchu a tloušťce. The sortiment pryžových výrobků ukazuje, jak jsou tyto třídy seskupeny podle odvětví, což je rychlejší výchozí bod než název polymeru.

Často kladené otázky

Je guma plast?

Ne. Plasty jsou obvykle termoplastické, takže při zahřátí měknou a znovu tečou. Kaučuk je během vulkanizace zesíťován, takže se neroztaví a nepřetaví; zatlačený dostatečně daleko, místo toho degraduje. Termoplastické elastomery se chovají jako pryž a zpracovávají se jako plast, ale běžná vytvrzená pryž je jiná třída materiálů.

Jaký je rozdíl mezi přírodním a syntetickým kaučukem?

Přírodní kaučuk pochází z latexu Hevea a nabízí vysokou pevnost v tahu, odolnost proti roztržení a stavební lepivost, ale špatnou odolnost vůči oleji a ozónu. Syntetický kaučuk je polymerizován z monomerů a může být navržen pro odolnost vůči oleji, teplu, ozónu nebo chemikáliím, obvykle za vyšší cenu za kilogram a s nižší lepivostí.

Jak tvrdá může být guma?

Většina průmyslových sloučenin leží mezi 40 a 90 Shore A. Pod 40 Shore A se materiál chová jako měkký gel nebo houba; nad 90 Shore A je obvykle lepší odpovědí polyuretan nebo technický plast. Ebonit, silně zesíťovaná tvrdá pryž, se měří na stupnici Shore D.

Proč pryžový díl selže před jeho jmenovitou životností?

Ve většině případů byla sloučenina přijatelná, ale prostředí bylo nedostatečně specifikováno: potřísnění olejem, čisticí prostředek, roh závodu bohatý na ozón nebo vyšší trvalá teplota, než předpokládal technický list. Potvrďte skutečnou provozní teplotu a kontaktní médium, poté znovu zkontrolujte nastavení stlačení a zachování pevnosti po stárnutí.