1. Флуорокаучук (FKM)
1.1 Химическа структура и механизъм за изпълнение
Основната верига от флуоро каучук съдържа CF връзки (връзка с връзка 485 kJ/mol), а флуорираните групи се въвеждат в страничните вериги, за да образуват стеричен ефект на екраниране. Съдържанието на флуор в Perfluoro Ether - Type FKM (FFKM) е над 70%, като го дава с изключително силна химическа инертност.
1.2 Средна съпротива изпълнение
Устойчивост на маслото: Според теста на ASTM D471, в IRM903 масло на 150 градуса за 70 часа, степента на промяна на обема е по -малка от 5%.
Киселинна резистентност: Той може да устои на 70% сярна киселина (23 градуса) и 50% азотна киселина (стайна температура), но високотемпературната концентрирана алкали (като NaOH> 40%) вероятно ще доведе до реакции на дефуориране.
Устойчивост на износване: Загубата на абразия на табер (CS - 17 колело, 1 kg товар) е около 80 - 120 mm³ и може да бъде намален до по -малко от 50 mm³ чрез добавяне на PTFE микро прах.
1.3 Технологии за модификация
Въвеждане на третия мономер (като TFE): Подобрява ниската - температурна гъвкавост (TR10 може да достигне - 30 степен).
Подсилване с Nano - Sio₂: Силата на сълза се увеличава с 40% до 50 kN/m.
Perfluoroether каучук (Kalrez®): Производителността на устойчивост на силни киселинни смеси се увеличава 3 пъти.
1.4 Типични приложения
Механични уплътнения в рафинерии (API 682 стандарт), уплътняващи пръстени за полупроводници мокро офорт.
2. Хидрогениран нитрил - бутадиен каучук (HNBR)
2.1 Структурни характеристики
След каталитично хидрогениране на нитрил-бутадиен каучук, насищането с двойна връзка е> 95%, а остатъчните двойни връзки са <5%. Брегът А варира от 55 до 90.
2.2 Изпълнение
Индекс за устойчивост на маслото: В ASTM#3 масло на 150 градуса за 168 часа скоростта на разширяване на обема е 8 - 12%.
Химическа устойчивост: Той има отлична стабилност в диапазона на рН на 4 - 10 и може да устои на 50% сярна киселина (80 градуса).
Устойчиви на износване характеристики: Загубата на абразия, тествана от DIN53516, е 25 - 40 mm³, което е 2 пъти по -добре от обикновения NBR.
2.3 Оптимизация на формулата
Система за вулканизация на пероксид: Плътността на кръстосаното свързване се увеличава до 5 × 10⁻⁵mol/cm³.
Армиране на въглеродни влакна: Комбинираният набор (150 градуса × 70h) се намалява до 15%.
Силиконова модификация: Ограничението на горната температура за употреба се увеличава до 180 градуса.
2.4 Примери за кандидатстване
O - пръстени в автомобилни горивни системи (SAE J2643 Standard), седалки за клапани за сондиране на нефт.
3. Полиуретанов каучук (PU)
3.1 Молекулен дизайн
Той има микрофазна структура на твърди сегменти (MDI/TDI) + меки сегменти (полиестер/полиетер). Производителността е оптимална, когато съдържанието на твърд сегмент е 40 - 60%.
3.2 Ключови показатели
Ниво на устойчивост на маслото: Устойчивостта на гориво на полиестерния PU достига нивото на ASTM D2000 г. пр. Н. Е.
Химическа устойчивост: Той може да устои на 10% разтвор на NaOH (60 градуса) и 30% H₂so₄ (стайна температура).
Индекс на износване на устойчивост: Абразията на Akron е по -малка от 0. 03cm³/1.61km, което е 10 пъти по -голямо от тази на естествения каучук.
3.3 Подсилване и модификация
Интеркалиране на нано-глината: Якостта на опън се увеличава до 60MPa.
Силиконови карбидни мустаци: Силата на сълза достига 120 kN/m.
UV стабилизатор: Съпротивата на времето на открито е удължена до повече от 5 години.
3.4 Типични продукти
Екранни мрежи (стандарт ISO 14890), устойчиви на износване втулки за хидравлични цилиндри.
4. Флуоросиликонов каучук (FVMQ)
4.1 Структурни характеристики
Основната верига от силикон - кислород - алкан (-si - o -) се комбинира с трифлуоропропилни странични вериги, което има както гъвкавост, така и химическа инертност.
4.2 Параметри на производителността
Средна устойчивост: Той може да устои на JP - 8 гориво (150 градуса) с промяна на обема под 15%.
Корозионна устойчивост: Когато се съпротивляваме на 98% концентрирана сярна киселина (23 градуса × 168h), степента на задържане на силата е> 85%.
Индекс на износване на устойчивост: Стойността, тествана от DIN53516, е 40 - 60 mm³, а MQ смолата трябва да се добави за армировка.
4.3 Композитна модификация
Фълъри, съдържащи флуор: Устойчивостта на маслото се увеличава с 30%.
Плазмена повърхностна обработка: Силата на свързване достига 4,5MPa.
Модификация на термичната проводимост: Топлинната проводимост се увеличава до 0. 8W/mk.
4.4 Полета за кандидатстване
Запечатване на части за горивни тръбопроводи за космически кораб (стандарт AMS 3327), диафрагми за помпи, използвани в силно корозивна среда.
5. Епихлорохидринова каучук (ECO)
5.1 Молекулярна структура
Това е кополимер на епихлорохидрин, съдържащ полярни етерни връзки (C - O - C) и хлорометилови групи (-Ch₂cl).
5.2 Характерен анализ
Баланс на устойчивостта на маслото: В сместа на ASTM масло B/C промяната на обема е по -малка от 20%.
Киселина и алкална устойчивост: Той има добра стабилност в диапазона на рН 2 - 12.
Динамична устойчивост на износване: Генерирането на топлина в теста на Goodrich Flex е по -малко от 25 градуса.
5.3 Дизайн на формулата
Цинков оксид/магнезиев композитен вулканизация: Топлинната устойчивост се увеличава до 130 градуса.
Графен модификация: Топлинната проводимост се увеличава до 0. 35W/mk.
Йонна течна пластификация: Температурата на прехода на стъклото се намалява до - 45 степен.
5.4 Индустриални приложения
Покриващи слоеве за печат на ролки (твърдост 90 ± 5 брега A), уплътнения на кърмата за кораби.
6. Стратегии за сравнение и подбор на материалите
| Индекс на ефективността | Fkm | Hnbr | Пу | FVMQ | Еко |
|---|---|---|---|---|---|
| Устойчивост на маслото (ΔV%) | < 5 | < 12 | < 15 | < 15 | < 20 |
| Съпротива на концентрацията на H₂so₄ | 0.7 | 0.5 | 0.3 | 0.98 | 0.4 |
| Износване - Индекс на съпротивление (MM³) | 80 - 120 | 25 - 40 | < 30 | 40 - 60 | 50 - 70 |
| Температура на обслужване (степен) | - 20~230 | - 40~170 | - 50~100 | - 60~250 | - 40~130 |
Принципи за подбор:
За силна киселинна среда се предпочита FVMQ или FKM.
За динамични компоненти, устойчиви на износване, за предпочитане са избрани PU или HNBR.
За разходи - чувствителни условия на труд, могат да се вземат предвид модифицираните еко материали.
За приложения с широк температурен обхват могат да се използват системи за смеси FKM/HNBR.
Материали като флуоро каучук и хидрогениран нитрил-бутадиен каучук постигат координирано подобрение на химическата устойчивост, устойчивостта на маслото и устойчивостта на износване чрез молекулярна конструкция и композитна модификация. В бъдеще е необходимо да се комбинират специфични параметри на работното условие и да се използва многомащабна симулация, за да се ръководи разработването на формула, така че да се насърчи иновативното приложение на гумени материали в екстремни среди.
