TOP 5 elastomérov pre tesnenia a upchávky
Čo sú elastoméry? Termín je odvodený od slova „elastický“ – jednej zo základných vlastností gumy. Slová „guma“ a „elastomér“ sa používajú zameniteľne na označenie polymérov s viskoelasticitou – bežne označovaných ako „elasticita“. Medzi inherentné vlastnosti elastomérov patrí flexibilita, vysoká ťažnosť a kombinácia pružnosti a tlmenia (tlmenie je vlastnosť gumy, ktorá spôsobuje, že pri deformácii premieňa mechanickú energiu na teplo). Táto jedinečná sada vlastností robí z elastomérov ideálny materiál na tesnenia, upchávky, izolácie a podobne.
V priebehu rokov sa výroba elastomérov presunula od prírodného kaučuku získaného z latexu stromov k vysoko technickým variantom zmesí gumy. Pri vytváraní týchto variácií sa špecifické vlastnosti dosahujú pomocou prísad, ako sú plnivá alebo zmäkčovadlá, alebo zmenou pomerov obsahu v štruktúre kopolyméru. Vývoj výroby elastomérov vytvára nespočetné množstvo možností elastomérov, ktoré je možné navrhnúť, vyrobiť a sprístupniť na trhu.
Aby sa vybral správny materiál, je potrebné najprv preskúmať bežné kritériá pre výkon elastomérov v aplikáciách tesnení. Pri výbere účinného materiálu musia inžinieri často zvážiť množstvo faktorov. Je potrebné starostlivo zvážiť prevádzkové podmienky, ako je rozsah prevádzkových teplôt, podmienky prostredia, chemický kontakt a mechanické alebo fyzikálne požiadavky. V závislosti od aplikácie môžu tieto prevádzkové podmienky výrazne ovplyvniť výkon a životnosť elastomérového tesnenia.
S ohľadom na tieto pojmy sa pozrime na päť najčastejšie používaných elastomérov na tesnenia a upchávky.
1)Buna-N/Nitril/NBR
Všetky synonymné pojmy, tento syntetický kaučukový kopolymér akrylonitrilu (ACN) a butadiénu alebo nitrilbutadiénový kaučuk (NBR) je obľúbenou voľbou, ktorá sa často špecifikuje v prítomnosti benzínu, oleja a/alebo tukov.
Hlavné vlastnosti:
Maximálny teplotný rozsah od ~ -54 °C do 121 °C (-65 °F – 250 °F).
Veľmi dobrá odolnosť voči olejom, rozpúšťadlám a palivám.
Dobrá odolnosť proti oderu, rozteč za studena, odolnosť proti roztrhnutiu.
Preferované pre aplikácie s dusíkom alebo héliom.
Slabá odolnosť voči UV žiareniu, ozónu a poveternostným vplyvom.
Slabá odolnosť voči ketónom a chlórovaným uhľovodíkom.
Najčastejšie používané v:
Aplikácie manipulácie s palivom v leteckom a automobilovom priemysle
Relatívne náklady:
Nízka až stredná
2) EPDM
Zloženie EPDM začína kopolymerizáciou etylénu a propylénu. Pridáva sa tretí monomér, dién, aby sa materiál mohol vulkanizovať sírou. Výsledná zlúčenina je známa ako etylénpropyléndiénový monomér (EPDM).
Hlavné vlastnosti:
Maximálny teplotný rozsah od ~ -59 °C do 149 °C (-75 °F – 300 °F).
Vynikajúca odolnosť voči teplu, ozónu a poveternostným vplyvom.
Dobrá odolnosť voči polárnym látkam a pare.
Vynikajúce elektroizolačné vlastnosti.
Dobrá odolnosť voči ketónom, bežným zriedeným kyselinám a zásadám.
Slabá odolnosť voči olejom, benzínu a petroleju.
Slabá odolnosť voči alifatickým uhľovodíkom, halogénovaným rozpúšťadlám a koncentrovaným kyselinám.
Najčastejšie používané v:
Chladené/chladiarenské prostredie
Aplikácie v automobilových chladiacich systémoch a tesneniach
Relatívne náklady:
Nízka – Stredná
3) Neoprén
Neoprénová rodina syntetických kaučukov sa vyrába polymerizáciou chloroprénu a je tiež známa ako polychloroprén alebo chloroprén (CR).
Hlavné vlastnosti:
Maximálny teplotný rozsah od ~ -57 °C do 138 °C (-70 °F – 280 °F).
Vynikajúce vlastnosti odolné voči nárazu, oderu a ohňu.
Dobrá odolnosť proti roztrhnutiu a kompresná deformácia.
Vynikajúca odolnosť voči vode.
Dobrá odolnosť voči miernemu vystaveniu ozónu, UV žiareniu a poveternostným vplyvom, ako aj olejom, tukom a miernym rozpúšťadlám.
Slabá odolnosť voči silným kyselinám, rozpúšťadlám, esterom a ketónom.
Slabá odolnosť voči chlórovaným, aromatickým a nitrouhľovodíkom.
Najčastejšie používané v:
Aplikácie vo vodnom prostredí
Elektronické
Relatívne náklady:
Nízka
4) Silikón
Silikónové kaučuky sú vysoko polymérne vinylmetylpolysiloxány, označované ako (VMQ), ktoré sa veľmi dobre správajú v náročných tepelných prostrediach. Vďaka svojej čistote sú silikónové kaučuky obzvlášť vhodné na hygienické aplikácie.
Hlavné vlastnosti:
Maximálny teplotný rozsah od ~ -100 °C do 250 °C (-148 °F – 482 °F).
Vynikajúca odolnosť voči vysokým teplotám.
Vynikajúca odolnosť voči UV žiareniu, ozónu a poveternostným vplyvom.
Z uvedených materiálov vykazuje najlepšiu flexibilitu pri nízkych teplotách.
Veľmi dobré dielektrické vlastnosti.
Slabá pevnosť v ťahu a odolnosť proti roztrhnutiu.
Slabá odolnosť voči rozpúšťadlám, olejom a koncentrovaným kyselinám.
Slabá odolnosť voči pare.
Najčastejšie používané v:
Aplikácie v oblasti potravín a nápojov
Aplikácie vo farmaceutickom prostredí (okrem sterilizácie parou)
Relatívne náklady:
Stredná – Vysoká
5) Fluóroelastomér/Viton®
Fluóroelastoméry Viton® sú kategorizované pod označením FKM. Táto trieda elastomérov je rodinou zloženou z kopolymérov hexafluórpropylénu (HFP) a vinylidénfluoridu (VDF alebo VF2).
V pokročilých akostiach sa vyskytujú terpolyméry tetrafluóretylénu (TFE), vinylidénfluoridu (VDF) a hexafluórpropylénu (HFP), ako aj špeciality obsahujúce perfluórmetylvinyléter (PMVE).
FKM je známy ako riešenie voľby, keď je potrebná odolnosť voči vysokým teplotám a chemikáliám.
Hlavné vlastnosti:
Maximálny teplotný rozsah od ~ -30 °C do 315 °C (-20 °F – 600 °F).
Najlepšia odolnosť voči vysokým teplotám.
Vynikajúca odolnosť voči UV žiareniu, ozónu a poveternostným vplyvom.
Slabá odolnosť voči ketónom a esterom s nízkou molekulovou hmotnosťou.
Slabá odolnosť voči alkoholom a zlúčeninám obsahujúcim nitro
Slabá odolnosť voči nízkym teplotám.
Najčastejšie používané v:
Aplikácie tesnenia pre vodné/potápačské účely
Aplikácie automobilových palív s vysokou koncentráciou bionafty
Aplikácie tesnení v leteckom priemysle na podporu palivových, mazacích a hydraulických systémov
Relatívne náklady:
Vysoká
Čas uverejnenia: 15. apríla 2020