Clasificación y características del caucho especial

Sintéticogomaes uno de los tres principales materiales sintéticos y se utiliza ampliamente en diversos aspectos de la industria, la defensa nacional, el transporte y la vida cotidiana. El caucho sintético funcional y de alto rendimiento es un material básico avanzado clave necesario para el desarrollo de la nueva era, y también es un recurso estratégico importante para el país.

Desde la reforma y apertura, después de más de medio siglo de desarrollo, la industria del caucho de mi país ha pasado por una combinación de investigación y desarrollo nacional independiente y la introducción de tecnología extranjera avanzada: desde el origen naturalgomaal caucho sintético, al caucho especial de alto rendimiento de hoy. En la era de "inteligencia + verde", los científicos han desarrollado sucesivamente productos especiales de caucho, como caucho de nitrilo hidrogenado, caucho de vulcanizado termoplástico, caucho de silicona de alto rendimiento y caucho de fluoroéter, que se han utilizado en la industria aeroespacial, el transporte de automóviles y la construcción de energía eléctrica. y otros campos. Comenzar a desarrollarse hacia un proceso ecológico de alta gama y una dirección inteligente.

Clasificación y características del caucho especial

Los materiales de caucho sintético especiales se refieren a materiales de caucho con propiedades especiales, como resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia al envejecimiento, resistencia a la ablación y resistencia química, que son diferentes de los materiales de caucho generales, principalmente caucho de nitrilo hidrogenado(HNBR), vulcanizado termoplástico (TPV) , caucho de silicona, caucho de flúor, caucho de fluorosilicona, caucho de acrilato, etc. Debido a sus propiedades especiales, los materiales especiales de caucho se han convertido en materiales clave necesarios para el desarrollo de las principales estrategias nacionales y campos emergentes como la industria aeroespacial, de defensa nacional y militar, electrónica información, energía, medio ambiente y océano. Las propiedades y aplicaciones de varios materiales se describen a continuación:

1. Nitrilo hidrogenadogoma(HNBR)

El caucho de nitrilo hidrogenado es un material de caucho altamente saturado que se obtiene mediante la hidrogenación selectiva de las unidades de butadieno en la cadena de caucho de nitrilo con el fin de mejorar la resistencia al calor y al envejecimiento del caucho de nitrilo butadieno (NBR). , su principal característica es que se puede utilizar durante mucho tiempo a 150 ℃, y aún puede mantener altas propiedades físicas y mecánicas a alta temperatura, lo que puede cumplir con los requisitos especiales de resistencia a altas temperaturas y resistencia química de los materiales. en automóvil, aeroespacial, campo petrolero y otros campos. Requerimientos, cada vez más utilizados, tales como sellos de aceite de automoción, componentes de sistemas de combustible, correas de transmisión de automoción, cajas de sujeción de perforación y pistones para lodo, rodillos de caucho para impresión y textiles, sellos aeroespaciales, materiales de absorción de impactos, etc.

2. Vulcanizado termoplástico (TPV)

Los vulcanizados termoplásticos, abreviados como TPV, son una clase especial de elastómeros termoplásticos que se producen mediante la "vulcanización dinámica" de mezclas inmiscibles de termoplásticos y elastómeros, es decir, la selección de la fase del elastómero durante la mezcla en estado fundido con el reticulado sexual termoplástico. La vulcanización simultánea de la fase de caucho en presencia de un agente de reticulación (posiblemente peróxidos, diaminas, aceleradores de azufre, etc.) durante la mezcla en estado fundido con termoplásticos da como resultado una matriz termoplástica continua vulcanizada dinámica compuesta de caucho reticulado disperso Las partículas en la fase, dinámica la vulcanización conduce a un aumento de la viscosidad del caucho, lo que promueve la inversión de fase y proporciona una morfología multifásica en el TPV. TPV tiene un rendimiento similar al caucho termoendurecible y la velocidad de procesamiento de los termoplásticos, que se caracterizan principalmente por una alta relación rendimiento/precio, diseño flexible, peso ligero, amplio rango de temperatura de funcionamiento, fácil procesamiento, calidad del producto y estabilidad dimensional Y reciclable, ampliamente utilizado en piezas de automóviles, construcción de energía, sellos y otros campos.

3. Caucho de silicona

El caucho de silicona es un tipo especial de caucho sintético que está hecho de polisiloxano lineal mezclado con rellenos de refuerzo, rellenos funcionales y auxiliares, y se convierte en un elastómero con una estructura de red después de la vulcanización en condiciones de calor y presión. Tiene excelente resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la intemperie, resistencia al ozono, resistencia al arco, aislamiento eléctrico, resistencia a la humedad, alta permeabilidad al aire e inercia fisiológica. Tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria moderna, electrónica y eléctrica, automotriz, construcción, medicina, cuidado personal y otros campos, y se ha convertido en un material avanzado indispensable de alto rendimiento en la industria aeroespacial, de defensa y militar, fabricación inteligente y otros campos. .

4. Caucho flúor

Caucho de flúor se refiere a un material de caucho que contiene flúor que contiene átomos de flúor en los átomos de carbono de la cadena principal o cadenas laterales. Sus propiedades especiales están determinadas por las características estructurales de los átomos de flúor. El caucho de flúor se puede utilizar a 250 °C durante mucho tiempo y la temperatura máxima de servicio puede alcanzar los 300 °C, mientras que la temperatura límite de servicio del EPDM tradicional y el caucho de butilo es de solo 150 °C. Además de la resistencia a altas temperaturas, el caucho fluorado también tiene una excelente resistencia al aceite, resistencia química, resistencia a ácidos y álcalis, y su rendimiento integral es el mejor entre todos los materiales elastómeros de caucho. Se utiliza principalmente para la resistencia al aceite de cohetes, misiles, aviones, barcos, automóviles y otros vehículos. Los campos de propósito especial, como el sellado y las tuberías resistentes al aceite, son materiales clave indispensables para la economía nacional y las industrias militares y de defensa nacional.

5. Goma de acrilato (ACM)

El caucho de acrilato (ACM) es un elastómero obtenido por copolimerización de acrilato como monómero principal. Su cadena principal es una cadena de carbono saturada y sus grupos laterales son grupos éster polares. Debido a su estructura especial, tiene muchas características excelentes, como resistencia al calor, resistencia al envejecimiento, resistencia al aceite, resistencia al ozono, resistencia a los rayos UV, etc. , la resistencia al envejecimiento y la resistencia al aceite son excelentes. en caucho de nitrilo. El ACM se usa ampliamente en diversos entornos resistentes al aceite y a altas temperaturas, y se ha convertido en un material de sellado desarrollado y promovido por la industria automotriz en los últimos años.

Aplicación de cauchos especiales en productos de estanqueidad para automoción

Según las estadísticas, un automóvil necesita usar más de una docena de tipos de productos de caucho y más de 100 tipos de accesorios de caucho, y el consumo de caucho representa aproximadamente el 70% de la producción mundial de caucho. La grave situación de protección del medio ambiente y el cambio de los conceptos y métodos de desarrollo han hecho que la atención por el caucho especial de alto rendimiento y respetuoso con el medio ambiente aumente día a día. La industria del automóvil tiene requisitos estrictos para el caucho. Además de su excelente desempeño, también debe tener buena resistencia a altas temperaturas, resistencia al aceite, resistencia al desgaste, etc. El caucho especial tiene una posición dominante en el caucho automotriz.

Goma de fluorosilicona

El caucho de fluorosilicona se obtiene introduciendo grupos fluoroalquilo en la cadena lateral del caucho de silicona para modificarla. El rendimiento de envejecimiento térmico del caucho de fluorosilicona es excelente, principalmente porque su cadena principal es un enlace saturado de silicio y oxígeno, y su energía de enlace es mucho mayor que la energía del enlace C-C. Sin embargo, su resistencia al calor se reduce debido a la adición del grupo trifluoropropilo. El grupo trifluoropropilo se oxida fácilmente a altas temperaturas y produce un gas nocivo que contiene flúor. La temperatura de funcionamiento del caucho de fluorosilicona generalmente no supera los 288 °C. El caucho de fluorosilicona tiene una excelente resistencia al aceite y a la corrosión química, y puede mantener un buen rendimiento de sellado y junta en un ambiente aceitoso de -6 8 ~ 230 ℃. El caucho de fluorosilicona tiene grandes ventajas en entornos hostiles extremadamente fríos y extremadamente calientes. Sus aplicaciones en automóviles son principalmente: sellos de sistemas de combustible, juntas tóricas de motores de automóviles y sistemas de transmisión, sistemas de calefacción y refrigeración, mangueras turboalimentadas, etc. son ampliamente utilizados.

caucho fluorado

El caucho de flúor se sintetiza introduciendo átomos de flúor en la cadena principal o en la cadena lateral de la cadena de carbono. En la actualidad, más del 60% del caucho de flúor se utiliza en la fabricación de automóviles, y su resistencia al aceite, a la oxidación y a la corrosión son sólidas. En la década de 1950, mi país desarrolló el fluorocaucho de poliolefina y luego desarrolló el caucho de perfluoroéter uno tras otro. El caucho de flúor tiene un excelente rendimiento en ambientes químicos complejos y de alta temperatura. En los automóviles, el caucho de flúor se usa principalmente para evitar que los sellos se corroan a altas temperaturas y en otros entornos, y se usa para sellos de aceite delanteros y traseros del cigüeñal, sellos de vástagos de válvulas de motores, revestimientos de cilindros y embragues en sellos, transmisiones y varios tipos de mangueras. . Con el ajuste de la estructura de combustible doméstico, la variedad de caucho fluorado también está aumentando. El caucho fluorado Fluorobon 97110 desarrollado por Dowty Company tiene un contenido de flúor mucho más allá del límite del caucho general. El combustible es muy estable. Después de agregar bisfenol para la reticulación, el caucho fluorado muestra una buena resistencia a los álcalis, mejora sus propiedades mecánicas después de un contacto prolongado con el aceite del motor, etc., reduce la tasa de elongación del punto de rotura y mejora en gran medida el rendimiento del sello.

Caucho de nitrilo hidrogenado

El caucho de nitrilo butadieno hidrogenado(HNBR) es un elastómero saturado formado por hidrogenación del caucho de nitrilo butadieno. El alto grado de saturación hace que tenga buena resistencia al calor, resistencia a la corrosión química y resistencia al aceite. Además, HNBR también tiene buena resistencia mecánica. En los últimos años, el desarrollo a gran escala de combustibles mixtos, como la gasolina de etanol, ha enfrentado muchos desafíos para el caucho automotriz, mientras que HNBR tiene una gran adaptabilidad a los combustibles mixtos y tiene una gran estabilidad entre muchos aditivos. La resistencia a la oxidación de HNBR lo hace más adecuado para sellos de sistemas de combustible de automóviles, caucho de sellado de compartimentos de automóviles, varios anillos de sellado y mangueras de caucho resistentes al aceite, especialmente para piezas de sellado de automóviles de alta gama. Los fabricantes de HNBR incluyen principalmente a Lanxess Corporation de Alemania y Zone de Japón, etc. Las empresas nacionales Lanhua y Jihua también han logrado resultados importantes en la investigación de HNBR.

Caucho acrílico

El caucho acrílico se prepara copolimerizando acrilato, que tiene una excelente resistencia al aceite y al calor. La estructura de la cadena principal saturada del caucho acrílico le confiere resistencia al ataque del ozono, y el grupo éster que contiene hace que tenga una excelente resistencia al hinchamiento del aceite de hidrocarburo. El caucho acrílico es comparable al caucho de nitrilo tradicional en términos de resistencia al aceite, y la temperatura de funcionamiento es mucho más alta que la del caucho de nitrilo, entre 175 y 200 ° C, y su resistencia al frío y al agua son relativamente pobres. Tiene ventajas sobresalientes en medios aceitosos y de alta temperatura, especialmente cuando se expone a altas temperaturas. El caucho acrílico se usa generalmente para sellos de aceite de automóviles, principalmente para sellos de aceite de sistemas de aceite lubricante, absorción de impactos y piezas aislantes eléctricas en contacto con aceite. Además, también se utiliza en piezas de caucho resistentes al ozono y a la intemperie.

Conclusión

Con el avance y el desarrollo de la tecnología de automóviles electrónicos, el caucho especial se ha utilizado ampliamente en los automóviles, pero todavía hay muchos problemas que merecen atención: el rendimiento de los productos de caucho especial debe mejorarse para servir mejor a la industria del automóvil; además, verde La mejora de la conciencia de protección ambiental ha presentado requisitos más altos para la industria del caucho, y la producción de caucho ecológico y ecológico de alto rendimiento será una tendencia inevitable del futuro caucho automotriz. El desarrollo futuro del caucho especial debe centrarse en la investigación y el desarrollo de tecnología y variedades sintéticas, para acortar la brecha con la tecnología avanzada internacional y promover la mejora del rendimiento, impulsando así la mejora general del rendimiento de los productos relacionados, reduciendo las emisiones contaminantes, mejorar la seguridad y la estabilidad, y lograr un rendimiento ecológico y sostenible. desarrollo continuo.