1. Fluororubber (FKM)
1.1 Mechanizmus chemickej štruktúry a výkonnosti
Hlavný reťazec gumy Fluoro obsahuje CF väzby (väzbová energia 485 kJ/mol) a fluórované skupiny sa zavádzajú do bočných reťazcov, aby sa vytvoril stérický tieniaci účinok. Obsah fluóru v perfluórnom éterovi - type FKM (FFKM) je viac ako 70%, čo ho obdaruje extrémne silnou chemickou inertnosťou.
1.2 Výkon stredného odporu
Odpor: Podľa testu ASTM D471 je v IRM903 olej pri 150 stupňov počas 70 hodín miera zmeny objemu nižšia ako 5%.
Rezistencia na kyselinu: Môže odolať 70% kyseliny sírovej (23 stupňov) a 50% kyseliny dusičnej (teplota miestnosti), ale alkali koncentrované vysoké teploty (napríklad NaOH> 40%) pravdepodobne spôsobia defluorinačné reakcie.
Odpor: Strata oderu Taber (CS - 17 koleso, 1 kg načítanie) je asi 80 - 120 mm³ a môže sa znížiť na menej ako 50 mm³ pridaním mikro prášku PTFE.
1.3 Modifikačné technológie
Zavedenie tretieho monoméru (napríklad TFE): Zlepšuje nízku - flexibilitu teploty (TR10 môže dosiahnuť - 30 stupeň).
Posilnenie s nano - sio₂: Sila slzy sa zvyšuje o 40% až 50 kN/m.
Perfluórether guma (Kalrez®): Výkon vzdržiavania silných kyslých zmesí sa zvyšuje o 3 krát.
1.4 Typické aplikácie
Mechanické tesnenia v rafinériách (štandard API 682), tesniace krúžky pre zariadenia na leptanie polovodiča.
2. Hydrogenovaný nitril - butadién guma (HNBR)
2.1 Štrukturálne charakteristiky
Po katalytickej hydrogenácii gumy nitril-butadiénu je saturácia s dvojitou väzbou> 95% a zvyškové dvojité väzby sú <5%. Tvrdosť sa pohybuje od 55 do 90.
2.2 Výkon
Index: V oleji ASTM#3 pri 150 stupňoch počas 168 hodín je miera expanzie objemu 8 - 12%.
Chemický odpor: Má vynikajúcu stabilitu v rozsahu pH 4 - 10 a dokáže odolať 50% kyseliny sírovej (80 stupňov).
Charakteristiky odolné voči opotrebeniu: Strata oderu testovaná pomocou DIN53516 je 25 - 40 mm³, čo je dvakrát lepšie ako obyčajné NBR.
2.3 Optimalizácia vzorcov
Vulkanizácia peroxidu: Hustota zosieťovania sa zvyšuje na 5 × 10⁻⁵mol/cm³.
Výstuž uhlíkových vlákien: Kompresná sada (150 stupňov × 70H) sa zníži na 15%.
Zmenu silikónu: Limit hornej teploty na použitie sa zvýši na 180 stupňov.
2.4 Príklady aplikácie
O - krúžky v automobilových palivových systémoch (štandard SAE J2643), sedadlá ventilov pre vŕtacie zariadenia na ropné pole.
3. Polyuretán gumy (PU)
3.1 Molekulárny dizajn
Má mikrofázovú štruktúru tvrdých segmentov (MDI/TDI) + mäkké segmenty (polyester/polyéther). Výkon je optimálny, keď je obsah tvrdého segmentu 40 - 60%.
3.2 Kľúčový výkon
Olejová úroveň: Odolnosť paliva PU polyesteru dosahuje úroveň ASTM D2000 BC.
Chemický odpor: Dokáže odolávať 10% roztoku NaOH (60 stupňov) a 30% H₂so (teplota miestnosti).
Index odolnosti: Akron Orstve je menšie ako 0.
3.3 Posilnenie a úprava
Interkalácia nano hliniek: Pevnosť v ťahu sa zvyšuje na 60 mPa.
Silikónové karbidové fúzy: Sila slzy dosahuje 120 kN/m.
Stabilizátor UV: Odolnosť voči vonkajším poveternostným vplyvom sa predĺži na viac ako 5 rokov.
3.4 Typické výrobky
Mine Screen Cashes (štandard ISO 14890), puzdrá odolné voči opotrebovaniu pre hydraulické valce.
4. Fluorosilikónový guma (FVMQ)
4.1 Štrukturálne charakteristiky
Hlavný reťazec silikónu - kyslíka - alkánu (-si - O -) sa kombinuje s trifluórpropylovými bočnými reťazcami, ktoré majú flexibilitu aj chemickú inertnosť.
4.2 Parametre výkonu
Stredný odpor: Dokáže odolávať JP - 8 paliva (150 stupňov) so zmenou objemu menej ako 15%.
Odpor: Pri odolávaní 98% koncentrovanej kyseliny sírovej (23 stupňov x 168 H) je rýchlosť retencie pevnosti> 85%.
Index odolnosti: Hodnota testovaná pomocou DIN53516 je 40 - 60 mm³ a na posilnenie je potrebné pridať živicu MQ.
4.3 kompozitná modifikácia
Výplne obsahujúce fluór: Odolnosť o oleji sa zvyšuje o 30%.
Plazmové povrchové ošetrenie: Spojená sila dosahuje 4,5 MPa.
Modifikácia tepelnej vodivosti: Tepelná vodivosť sa zvyšuje na 0. 8w/mk.
4.4 Pole aplikácií
Tesniace diely pre potrubia palivových kozmických lodí (štandard AMS 3327), membrány pre čerpadlá používané v silne korozívnych médiách.
5. Epichlorohydrin guma (ECO)
5.1 Molekulárna štruktúra
Je to kopolymér epichlórhydrínu, ktorý obsahuje polárne éterové väzby (C - O - C) a chlórometyl skupiny (-ch₂cl).
5.2 Charakteristická analýza
Rovnováha proti oleju: V zmesi ASTM Oil B/C je zmena objemu menšia ako 20%.
Kyselina a alkalická rezistencia: Má dobrú stabilitu v rozsahu pH 2 - 12.
Odpor: Generovanie tepla v teste Goodrich Flex je menšie ako 25 stupňov.
5.3 Návrh vzorca
Vulkanizácia zloženia oxidu zinočnatého/horčíka: Tepelný odpor sa zvyšuje na 130 stupňov.
Úprava grafénu: Tepelná vodivosť sa zvyšuje na 0. 35W/mk.
Plastifikácia iónovej kvapaliny: Teplota prechodu skla je znížená na - 45 stupeň.
5.4 Priemyselné aplikácie
Vrstvy vrstiev pre tlačové valčeky (tvrdosť 90 ± 5 pobrežia A), tesnenia prísneho hriadeľa pre lode.
6. Stratégie porovnania a výberu materiálu
| Index výkonnosti | Fkm | HNBR | Pluk | Fvmq | Ekologický |
|---|---|---|---|---|---|
| Odolnosť oleja (AV%) | < 5 | < 12 | < 15 | < 15 | < 20 |
| Odolnosť proti koncentrácii H₂so₄ | 0.7 | 0.5 | 0.3 | 0.98 | 0.4 |
| Index opotrebenia (mm³) | 80 - 120 | 25 - 40 | < 30 | 40 - 60 | 50 - 70 |
| Teplota servisu (stupeň) | - 20~230 | - 40~170 | - 50~100 | - 60~250 | - 40~130 |
Princípy výberu:
Pre silné kyseliny sa uprednostňuje FVMQ alebo FKM.
Pre dynamické komponenty odolné voči opotrebeniu sú PU alebo HNBR vybrané výhodne.
Pre náklady - citlivé pracovné podmienky môžu byť zvážené modifikované ekologické materiály.
Pre aplikácie širokej teploty je možné použiť systémy zmesí FKM/HNBR.
Materiály, ako je guma Fluoro a hydrogenovaný guma nitrilu-butadiénu, dosiahli koordinované zlepšenie chemického odporu, odolnosti proti oleju a odolnosti proti opotrebeniu prostredníctvom molekulárneho konštrukcie a kompozitnej modifikácie. V budúcnosti je potrebné kombinovať špecifické parametre pracovnej podmienky a používať simuláciu viacerých mierok na usmernenie vývoja vzorcov, aby sa propagovala inovatívne uplatňovanie gumových materiálov v extrémnych prostrediach.
