Ποιες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται για να κάνουν καουτσούκ;

Το καουτσούκ είναι παντού. Είναι ένα πανταχού παρόν υλικό που οι καταναλωτές και οι κατασκευαστές βασίζονται για να προχωρήσουν στην καθημερινή τους ζωή και τις επιχειρήσεις τους. Αλλά έχετε αναρωτηθεί ποτέ ποιες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται για να κάνουν καουτσούκ; Δεν αναρωτιέμαι πια, επειδή η DLR Elastomer Engineering είναι εδώ για να σας δώσει τον σε βάθος οδηγό μας σε όλα όσα πηγαίνουν στην κατασκευή του καουτσούκ.

Υπάρχουν στην περιοχή των 10.000 συστατικών καουτσούκ που διατίθενται σε εμάς ως κατασκευαστές εμπειρογνωμόνων προϊόντων πολυμερών. Υπάρχουν περίπου 20 πολυμερή από τα οποία μπορούμε να επιλέξουμε, με το καθένα να έχει περισσότερους από έναν προμηθευτές. Για να μην αναφέρουμε λεπτές και σημαντικές διαφορές στις ιδιότητές τους. Όταν πρόκειται για την ανάπτυξη προσαρμοσμένων καλούπια καουτσούκ, κατηγοριοποιούμε τα συστατικά μας από καουτσούκ ανάλογα με το σκοπό τους.

Πολυμερή

Φυσικό καουτσούκ (NR), καουτσούκ στυρένιο βουταδιενίου (SBR), βουτύλιο (IIR), αλογονωμένο βουτύλιο (xiir), ισοπρένιο (IR), βουταδιένιο (BR) - αυτά είναι πολυμερή που χρησιμοποιούνται κυρίως σε ελαστικά.
Τα νεοπρένια (CR), το νιτρίλιο (NBR), το PVC/NBR, το EPDM -αυτά είναι καουτσούκ γενικής χρήσης που παρέχουν καύσιμα, πετρέλαιο, χημικό, νερό, UV, όζον και αντίσταση καιρού. Παρέχουν επίσης καλύτερη αντοχή στη θερμότητα από NR, IR και SBR.
Η Eva, η πολυουρεθάνη, η XNBR, η Hypalon (CSM), η επιχλωροϋδρίνη (ECO), το αιθυλενικό ακρυλικό (AEM/VAMAC) - αυτά είναι ειδικά πολυμερή, που χρησιμοποιούνται σε υψηλότερες θερμοκρασίες από άλλες και έχουν τις δικές τους χαρακτηριστικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, το AEM χρησιμοποιείται σε εφαρμογές επιβραδυντικών πυρκαγιών. Είναι χωρίς αλογόνο και εκπέμπει μη τοξικό καπνό.
Το υδρογονωμένο νιτρίλιο (HNBR), το ακρυλικό (AEM), η σιλικόνη (VMQ), η φθοριοσιλικόνη (FVMQ), τα Aflas (TFE/P) Αυτά περιλαμβάνουν το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, τις βαθύς θάλασσα και τις χημικές εγκαταστάσεις που απαιτούν τα υψηλότερα επίπεδα θερμότητας και χημικής αντοχής.

Σημειώστε ότι τα παραπάνω πολυμερή κατασκευάζονται σε μονάδες πολυμερισμού πολλών εκατομμυρίων λιρών όπου τα μονομερή όπως το στυρένιο και το βουταδιένιο αντιδρούν υπό πίεση για την παραγωγή καουτσούκ (καουτσούκ ή SBR σε αυτό το παράδειγμα). Κάθε πολυμερές έχει τα δικά του μονομερή και χημεία πολυμερισμού. Το καθένα είναι κατασκευασμένο με συγκεκριμένο μοριακό βάρος (ή ιξώδες Mooney), εξισορροπώντας τις φυσικές ιδιότητες και την απαιτούμενη επεξεργασία.

Τα πολυμερή από μόνα τους, χωρίς την προσθήκη άλλων συστατικών, βρίσκουν ελάχιστη χρήση. Η αξιοσημείωτη εξαίρεση είναι η τροποποίηση του πετρελαίου. Τα πολυμερή μπορούν να προστεθούν στο πετρέλαιο για να διατηρηθούν ένα σταθερό ιξώδες με αυξανόμενες θερμοκρασίες, με ένα πρωταρχικό παράδειγμα αυτού του ελαίου κινητήρα. Τα περισσότερα πολυμερή χρησιμοποιούνται στην επαλήθευση ή βουλκανισμένη κατάσταση για να αποκτήσουν τις βέλτιστες φυσικές ιδιότητες που απαιτούνται για τη διάρκεια ζωής και τη διάρκεια ζωής.

Συμπληρώματα

Προστίθενται πληρωτικά για την ενίσχυση του πολυμερούς για βελτιωμένες φυσικές ιδιότητες, την καλύτερη επεξεργασία και την εξουδετέρωση του πολυμερούς για αποδοτικότητα κόστους-αποτελεσματικότητας. Η συντριπτική πλειοψηφία των εφαρμογών από καουτσούκ είναι μαύρη. Αυτό οφείλεται στη χρήση ενός ενισχυτικού, οργανικού πλήρωσης που ονομάζεται Carbon Black. Διατίθενται σε πολλές βαθμίδες που προσδίδουν το δικό τους μοναδικό σύνολο ιδιοτήτων στο πολυμερές και στη συνέχεια το προκύπτον ένωση και τελικό προϊόν.

Πολλά μη ενισχυτικά πληρωτικά χρησιμοποιούνται σε πολυμερή για να κάνουν μη μαύρα προϊόντα από καουτσούκ για βιομηχανίες, όπως πέλματα παπουτσιών, τρόφιμα, ιατρικά και φαρμακευτικά προϊόντα. Το μόνο ενισχυτικό μη μαύρο πλήρωσης είναι το διοξείδιο του πυριτίου. Τα πληρωτικά σε αυτή την κατηγορία είναι ανόργανες, όπως το Whiting (ανθρακικό ασβέστιο), ο τάλκης (πυριτικό μαγνήσιο), ο πηλός και το πυριτικό (διοξείδιο του πυριτίου) για να αναφέρουμε λίγα. Τα ειδικά πληρωτικά για την επιβράδυνση της φλόγας και άλλες ιδιότητες είναι επίσης διαθέσιμα.

Πλαστικοποιητές

Τα πολυμερή χρειάζονται την προσθήκη ορισμένων πληρωτικών για να τα κάνουν καλύτερα. Τα πληρωτικά τείνουν να αυξάνουν τη σκληρότητα και να παράγουν δύσκαμπτες ενώσεις και τελικά σκληρότερα μέρη. Για να αντισταθμιστεί αυτό το αποτέλεσμα, χρησιμοποιούνται πλαστικοποιητές ή έλαια.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι περιλαμβάνουν:

Ορυκτέλα
Παραφινικό, ναφθηνικό, αρωματικό

Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως και παρέχουν καλές ενώσεις από καουτσούκ επεξεργασίας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε λάσπη εμπορευμάτων εντός των ορίων. Για ελαστικά ανθεκτικά σε πετρέλαιο και εξειδικευμένα, χρησιμοποιούνται συνθετικά έλαια. Αυτά τείνουν να είναι του τύπου εστέρα και χρησιμοποιούνται για τις ειδικές ιδιότητες εφαρμογής τους. Για παράδειγμα, παρέχοντας ευελιξία σε θερμοκρασίες υπο-μηδενικού, επιβραδυντικά φλόγας ή αντιστατικές ιδιότητες.

Σταθματικά

Προκειμένου να αναπτυχθούν προϊόντα από καουτσούκ που παρέχουν καλό βαθμό προστασίας στο περιβάλλον εφαρμογής τους, μπορούν να προστεθούν διάφορα πρόσθετα. Η υποβάθμιση πολυμερούς μπορεί να πραγματοποιηθεί λόγω επίθεσης από συνδυασμό οποιουδήποτε αριθμού από τα εξής:

Χημικό> οξυγόνο, όζον
Υδρολυτικό> νερό
Θερμική> Θερμική, πυρόλυση
Φωτολυτικό> UV
Βιολογικός
Ακτινοβολία
Μηχανικός

Διάφορα συστατικά παρέχουν στο καουτσούκ προϊόν με επίπεδο προστασίας στην υπηρεσία. Όλα τα υλικά υπόκεινται σε επίθεση από οποιοδήποτε από τα παραπάνω. Για παράδειγμα, τα φωτόνια φωτός, ριζών οξυγόνου ή όζοντος αντιδρούν με την ακοθαρότητα στη ραχοκοκαλιά του πολυμερούς και ξεκινούν τον κύκλο αποικοδόμησης. Τα πρόσθετα που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση της αποικοδόμησης απορροφούν τις ελεύθερες ρίζες, σταματώντας την επίθεση της κύριας αλυσίδας πολυμερούς και από οποιαδήποτε περαιτέρω υποβάθμιση.

Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούμε κυμαίνονται από μικροκρυσταλλικά κεριά για προστασία του όζοντος σε αντιοξειδωτικά με φαινόλη και προστατευτικά υπεριώδους UV. Οι παρα-φαινυλενοδιαμίνες χρησιμοποιούνται συνήθως, αν και αυτές χρωματίζονται. Τα περισσότερα αντεπισταλτικά συστήματα χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό χημικών ουσιών.

Φυσιολογικοί παράγοντες, χρωστικές ουσίες, πράκτορες συγκόλλησης

Ορισμένα πρόσθετα χρησιμοποιούνται για την παροχή συγκεκριμένων ιδιοτήτων σε ενώσεις από καουτσούκ. Το μπλε είναι το χρώμα που γενικά προτιμάται στη βιομηχανία τροφίμων. Οι κατασκευαστές τροφίμων προτιμούν επίσης το καουτσούκ να είναι ανιχνεύσιμο μετάλλων. Πολλές χρωστικές είναι διαθέσιμες, οι οποίες είναι τόσο οργανικές όσο και ανόργανοι. Το κόκκινο οξείδιο και η κίτρινη ώχρα είναι παραδείγματα ανόργανων υλικών, ενώ ένα παράδειγμα οργανικών υλικών είναι χρωστικές αζο.

Προκειμένου να κολλήσετε καουτσούκ σε μέταλλο ή σε άλλα υποστρώματα, ενδέχεται να χρειαστούν οι παράγοντες συγκόλλησης στο καουτσούκ, καθώς και η κατάλληλη θεραπεία του υποστρώματος. Ορισμένες εφαρμογές - όπως τα προφίλ πόρτας αυτοκινήτων - απαιτούν φουσκωτό, αφρό ή σφουγγάρι. Οι τρύπες ή τα κύτταρα στο καουτσούκ δημιουργούνται με την προσθήκη υλικών που απελευθερώνουν άζωτο κατά τη διάρκεια της θέρμανσης. Η αντίδραση σκλήρυνσης παγιδεύει τα αέρια καθώς το καουτσούκ επεκτείνεται.

Πράκτορες σκλήρυνσης

Έχοντας προσθέσει πολλά συστατικά στο καουτσούκ, έχουμε τώρα μια ένωση που έχει τη συνοχή της πλαστικής. Αυτό το υλικό πρέπει να θεραπευτεί κάτω από θερμότητα και πίεση για να πάρει ένα σχήμα που μπορεί να διατηρηθεί όταν παραμορφωθεί. Το θείο μπορεί να προστεθεί για να πραγματοποιήσει διασταυρούμενες συνδέσεις και να παρέχει ένα τρισδιάστατο δίκτυο διασυνδεδεμένο. Καθώς η αντίδραση με θείο είναι αργή, προστίθενται διάφοροι τύποι επιταχυντών για την επιτάχυνση ή την επιτάχυνση της αντίδρασης.

Αυτή η διαδικασία χρήσης επιταχυντών επιτρέπει στην αποτελεσματικότερη εκτέλεση προϊόντων. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα κατά την επιλογή αυτών των προσθέτων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι επηρεάζουν πολλές πτυχές της παραγωγής (ασφάλεια διαδικασίας, διάρκεια ζωής) και διάρκεια ζωής (πυκνότητα διασταύρωσης, δυναμικές μηχανικές ιδιότητες).

Ψάχνετε για πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τους διάφορους τύπους καουτσούκ και πολυμερή με τα οποία εργαζόμαστε; Στη συνέχεια, ελέγξτε τους οδηγούς υλικού μας, όπου μπορείτε να βρείτε ερωτήσεις και περισσότεροι οδηγοί όπως αυτό που περιγράφει όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε. Αν ψάχνετε για προϊόντα από καουτσούκ ή πολυμερές έρχονται σε επαφή με το DLR Elastomer σήμερα μέσω της σελίδας επικοινωνίας μας ή μέσω του LinkedIn και μπορούμε να συνομιλήσουμε με τις απαιτήσεις σας.