Что такое резина? Натуральные и синтетические эластомеры, марки и покупательские характеристики

Спросите трех человек, что такое резина, и вы получите три разных ответа: дерево в Юго-Восточной Азии, шина автомобиля и линия на рисунке с надписью 70 Shore A, черная. All three are correct, and the gap between them is where most sourcing arguments begin.

Что такое резина на самом деле

Rubber is an elastomer: a polymer network that deforms under load and springs back almost completely once the load is removed. Этот восстанавливаемый участок является определяющим свойством. Colour, hardness and price all follow from the chemistry underneath it.

Натуральный каучук is cis-1,4-polyisoprene harvested from Hevea brasiliensis. Синтетический каучук полимеризуется из таких мономеров, как бутадиен, стирол, изопрен, хлоропрен, этилен и пропилен, с фтором или кремнием специальных марок. Both routes end at the same place: a raw polymer with a Mooney viscosity and almost no useful strength until it is compounded and cured.

Практическим следствием является то, что резина — это семейство, а не материал. Две детали, обе называемые черной резиной, могут различаться на 60 пунктов по твердости, на 150 градусов по термостойкости и в четыре раза по цене за килограмм.

Натуральный каучук: от латекса до тюков

Натуральный каучук начинается с латекса, молочной суспензии примерно на 30–40 процентов каучукового углеводорода, полученного из коры зрелых деревьев гевеи. Латекс коагулируют муравьиной или уксусной кислотой, прессуют в листы или крошку и сушат перед прессованием.

То, как проводится эта оценка, определяет, что вы на самом деле получите. Ребристые копченые листы сохраняют высокую прочность в сыром виде и липкость, что важно при изготовлении крупных деталей вручную. Технически определенные марки резины, такие как TSR 10 или TSR 20, продаются с соблюдением ограничений по загрязнению, золе, азоту и летучим веществам, а также с соблюдением окна вязкости Муни.

• Вязкость по Муни и, что более важно, разброс вокруг нее от партии к партии.
• Содержание грязи и золы, которые нарушают дисперсию технического углерода.
• Летучие вещества, которые влияют на точность взвешивания мелких ингредиентов.
• Индекс сохранения пластичности, быстрый индикатор устойчивости к старению.

Натуральный каучук занимает свое место благодаря прочности на разрыв, сопротивлению разрыву, усталостной долговечности и липкости. Его ограничения столь же ясны: он набухает в маслах и топливе, трескается под воздействием озона и быстро стареет при температуре примерно выше 90°C при непрерывной эксплуатации.

Синтетический каучук: сначала выберите химию

Синтетический каучук производится путем полимеризации мономеров, полученных из нефти, и в этом контроле весь смысл: вы можете указать маслостойкость, стойкость к озону или рабочую температуру 200 C, которой натуральный каучук никогда не достигнет.

Внутри семейства сорт — это циферблат. В NBR баланс определяет содержание акрилонитрила: около 18 процентов сохраняет гибкость при низких температурах, а 45 процентов обеспечивают максимальную маслостойкость за счет холодных характеристик. Укажите диапазон ACN, а не только слово нитрил.

EPDM является хорошей иллюстрацией того, как химия превращается в товар на складе. Тот же полимер, который герметизирует автомобильную дверь, также поставляется в качестве противопогодного листа для кровли, облицовки прудов и промышленных матов.

ЭПДМ Rubber Sheet for Outdoor Sealing and Protection Устойчивый к атмосферным воздействиям, озону и старению резиновый лист, подходящий для кровельных покрытий, облицовки прудов, уплотнений и защитных прокладок там, где ожидается длительное пребывание на открытом воздухе. Посмотреть продукт →

Для сравнения на уровне данных характеристик масел, тепла, погодных условий и абразивного воздействия в этих семействах приведена разбивка свойства синтетического каучука является полезным ориентиром, прежде чем исправить соединение.

Технологическая цепочка: смешивание, придание формы, вулканизация

Каждая резиновая деталь, от уплотнительного кольца толщиной 2 мм до крышки конвейерной ленты толщиной 15 мм, проходит три этапа: смешивание компаунда, придание ему формы и затем вулканизация. Большинство проблем с качеством решаются на первом этапе и обнаруживаются только на третьем.

Rubber Banbury Machine for Uniform Compound Mixing Смеситель с гидравлическим управлением и оптимизированными роторами для диспергирования резиновых смесей, подходит для производства шин, шлангов, уплотнений и обуви, где равномерное перемешивание способствует последующей обработке. Посмотреть продукт →

In sheet production, the forming step is where thickness tolerance and surface finish are won. Каландр с тремя валками дает более стабильный лист, чем агрегат с двумя валками, когда компаунд жесткий, поскольку дополнительный проход сглаживает отклонения толщины до того, как лист выйдет из последнего зажима.

Трехвалковый резиновый каландр для нанесения покрытий на листы Каландр с управлением от ПЛК и перфорированными валками для непрерывного покрытия резиновых листов и каландрирования чистого листа, где важны стабильная толщина и чистота поверхности. Посмотреть продукт →

Reading a Rubber Specification Without Getting Fooled

Спецификация резины имеет смысл только тогда, когда твердость, прочность на разрыв, удлинение, остаточная деформация при сжатии и стандарт испытаний указаны вместе. Any single number can be met by a compound that fails in service.

Выноски линий помогают устранить этот разрыв. Обозначение в стиле ASTM D2000 или ISO 3302 объединяет твердость, прочность на разрыв и тепловое старение в один код, поэтому поставщик не может спокойно заменить одобренную вами смесь NBR с твердостью 60 по Шору А на одобренную вами смесь NBR с твердостью по Шору А 70.

Подбор резины в соответствии с применением

Start with the environment the part will live in, then the mechanical duty, then the price. That order prevents the most common outcome: a compound that is cheap, easy to mould, and fails at month eight.

• Температура, как постоянная, так и пиковая, включая циклы очистки
• Contact media: oil, fuel, water, steam, ozone, food, disinfectants
• Статический или динамический режим работы и ожидаемое количество циклов в течение срока службы.
• Нагрузка и сжатие плюс набор, который можно перетерпеть
• Нормативные ограничения: пламя, электричество, контакт с пищевыми продуктами, ограниченные вещества.

Виды неудач прямо указывают на сложное решение. Затвердевание и мелкое растрескивание обычно означают тепловое старение. Образование трещин на поверхности ненагруженной наружной части обычно означает воздействие озона. Набухание, размягчение и потеря прочности обычно означают, что маслостойкость была неправильной. Уплотнение, которое остается плоским после снятия нагрузки, указывает на деформацию при сжатии, а не на формовочный дефект.

Если речь идет об напольном покрытии, коврике или обычном листовом покрытии, а не о формованном уплотнителе, состав обычно поставляется в виде готового листа, и решение о покупке принимается в зависимости от рисунка поверхности и толщины. ассортимент резиновых изделий показывает, как эти марки сгруппированы по отраслям, что является более быстрой отправной точкой, чем название полимера.

Часто задаваемые вопросы

Резина – это пластик?

Нет. Пластмассы обычно термопластичны, поэтому при нагревании они размягчаются и снова текут. Резина сшивается во время вулканизации, поэтому она не плавится и не оплавляется; если его задвинуть достаточно далеко, вместо этого он деградирует. Термопластичные эластомеры ведут себя как резина и обрабатываются как пластик, но обычная вулканизированная резина представляет собой другой класс материалов.

В чем разница между натуральным и синтетическим каучуком?

Натуральный каучук производится из латекса гевеи и обладает высокой прочностью на разрыв, сопротивлением разрыву и липкостью, но плохой устойчивостью к маслам и озону. Синтетический каучук полимеризуется из мономеров и может быть разработан с учетом стойкости к маслу, теплу, озону или химическому воздействию, обычно по более высокой цене за килограмм и с более низкой липкостью.

Насколько твердой может быть резина?

Большинство промышленных компаундов имеют твердость по Шору А от 40 до 90. Ниже 40 по Шору А материал ведет себя как мягкий гель или губка; выше 90 по Шору А обычно лучшим решением является полиуретан или инженерный пластик. Эбонит, сильно сшитый твердый каучук, измеряется по шкале Шора D.

Почему резиновая деталь выходит из строя раньше установленного срока службы?

В большинстве случаев состав был приемлемым, но окружающая среда была недостаточно указана: брызги масла, чистящее средство, богатая озоном часть установки или более высокая постоянная температура, чем предполагалось в паспорте. Подтвердите реальную рабочую температуру и контактную среду, затем повторно проверьте остаточную деформацию при сжатии и сохранение прочности при растяжении после старения.