Folglich untersucht dieser Artikel die Eigenschaften verschiedener Kautschukelastomere, ihre spezifischen Anwendungen und Faktoren, die vor der Auswahl zu berücksichtigen sind.
Was ist ein Gummielastomer?
Ein Gummielastomer ist ein beliebiges Material, das die Eigenschaften von Gummi besitzt, einschließlich Abriebfestigkeit, Belastbarkeit, Festigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit. Normalerweise werden die Wörter Gummi und Elastomere oft synonym verwendet.
Elastomere sind elastische Polymere mit Eigenschaften, die sie für verschiedene industrielle und mechanische Anwendungen geeignet machen. Infolgedessen werden diese Materialien oft synthetisiert, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Andererseits wird Gummi zur Beschreibung verwendet natürliches Gummi. Naturkautschuk ist eine organische Verbindung, die natürlicherweise in der Natur von Gummibäumen vorkommt.
Im Gegensatz zu Elastomeren Naturkautschuk ist keine Kategorie von Materialien mit elastomeren Eigenschaften. Stattdessen ist es eine bestimmte Verbindung.
Was sind Gummielastomer-Eigenschaften?
Es gibt mehrere Eigenschaften von Elastomeren, die sie für bestimmte Anwendungen geeignet machen. Diese Eigenschaften umfassen;
- Wasserdichtigkeit
- Abriebfestigkeit
- Chemische Beständigkeit
- Gasdurchlässigkeit
- Kompressionssatz
- Elektrische Eigenschaften
- Witterungsbeständigkeit
- Ölbeständigkeit
- Hitzebeständigkeit
- Flammenschutz
- Niedertemperaturbeständigkeit
Wasserbeständigkeit
Die Wasserbeständigkeit eines Elastomers ist die Fähigkeit dieses Elastomers, den Auswirkungen des Eintauchens in Wasser zu widerstehen. Ein wasserbeständiges Elastomer hat eine hervorragende Langzeitstabilität beim Eintauchen. Normalerweise werden wasserbeständige Elastomere in verschiedenen Anwendungen verwendet, darunter Dichtungsmittel, Farben und Schläuche.
Abriebfestigkeit
Die Abriebfestigkeit eines Elastomers ist die Fähigkeit dieses Elastomers, konstant rauen Bedingungen standzuhalten, einschließlich Kratzen, Reiben oder Kratzen. Ein abriebfester Gummi kann dem Verschleiß in mechanischen Anwendungen mit hoher Reibung standhalten. Abriebfester Gummi hilft bei der Herstellung Gummitüllen, Reifen, Dichtungen, Siegel u O-Ringe.
Chemische Resistenz
Chemikalienbeständige Elastomere können dem Angriff von Chemikalien über einen bestimmten Zeitraum standhalten. Normalerweise werden diese Elastomere nicht abgebaut oder degeneriert, wenn sie bestimmten Chemikalien ausgesetzt werden.
Das ist jedoch unbedingt zu beachten Elastomere weisen unterschiedliche Beständigkeiten gegenüber verschiedenen Chemikalien auf. Manche Elastomere vertragen beispielsweise Mineralsäuren, sind aber gleichzeitig nicht beständig gegen Phosphatester.
Gasdurchlässigkeit
Gaspermeation ist die Geschwindigkeit, mit der winzige Gasmoleküle ein Elastomer passieren. Elastomere mit geringer Gasdurchlässigkeit sind widerstandsfähiger gegen Gaspermeation. Anwendungen wie Vakuumversiegelung und Innenschläuche erfordern Elastomere, die der Gaspermeation standhalten.
Komprimierungssatz
Ein Druckverformungsrest ist der Betrag der bleibenden Verformung in einem Elastomer, nachdem es für eine bestimmte Zeit einer Kraft ausgesetzt wurde. Diese Eigenschaft wird oft in Prozent ausgedrückt. Zum Beispiel bedeutet ein Druckverformungsrest von null, dass ein Elastomer nach dem Entfernen der Kraft zu seiner ursprünglichen Größe zurückkehrt. Im Gegensatz dazu ist A 100 % Druckverformungsrest bedeutet, dass das elastische Material verformt bleibt und sich nach dem Entfernen der Kraft nicht erholt.
Elastomere mit niedrigem Druckverformungsrest sind ideal für dynamische Dichtungsanwendungen, da sie ständig wechselnden Kräften ausgesetzt sind.
Elektrische Eigenschaften
Elastomere sind bekanntermaßen Isolatoren, die den freien Fluss von Elektronen verhindern. Gummimaterialien mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften können bei hohen Temperaturen und unter nassen Bedingungen arbeiten, ohne ihre Form oder Form zu verlieren. Elektrisch isolierende Gummis werden üblicherweise bei der Herstellung von Kabelverbindern und Isolatoren verwendet.
Witterungsbeständigkeit
Die Witterungsbeständigkeit eines Elastomers ist seine Fähigkeit, seine Form bei längerer Verwendung in Außenanwendungen beizubehalten. Allerdings sind nicht alle Elastomere aufgrund von Ozon- und UV-Einwirkung witterungsbeständig.
Ölbeständigkeit
Öl greift Gummi an und schwächt es. Öl resistent Elastomere können Kohlenwasserstoffflüssigkeiten sowie Mineral- und Pflanzenölen standhalten, ohne sich zu verformen. Gummimaterialien mit guter Ölbeständigkeit sind für Kraftstoffanwendungen in Kraftfahrzeugen geeignet.
Hitzebeständigkeit
Die Hitzebeständigkeit von Gummimaterialien ist die Fähigkeit dieses Materials, seine Form und Form beizubehalten, wenn es über einen längeren Zeitraum extremen Temperaturen ausgesetzt wird. Nicht alle Elastomere sind hitzebeständig. Einige Elastomere sind gegenüber höheren Temperaturen beständiger als andere.
Flammenschutz
Nur sehr wenige Elastomere sind schwer entflammbar oder nicht brennbar. Flammhemmende synthetische Elastomere können Feuer widerstehen und behalten dabei ihre Form. Elastomere mit schlechter Flammwidrigkeit unterliegen irreversiblen chemischen Veränderungen.
Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle hochtemperaturbeständigen Elastomere Flammschutzmittel sind. Dennoch können viele Elastomere so compoundiert werden, dass sie feuerbeständige Eigenschaften haben.
Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen
Neben der Arbeit in Hochtemperaturanwendungen erfordern mehrere Niedrigtemperaturanwendungen Elastomere mit Tieftemperaturflexibilität. Leider verlieren einige Elastomere bei niedrigen Temperaturen ihre Flexibilität und reagieren nicht auf Krafteinwirkung. Dadurch versteifen sich diese Gummimaterialien und werden sehr hart und spröde.
Was sind die verschiedenen Arten von Gummielastomeren?
Es gibt mehrere synthetische Gummimaterialien. Dieser Abschnitt fasst die Eigenschaften einiger dieser Elastomere zusammen. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Liste nicht vollständig ist. Andere bedeutsam Gummimaterialien Dazu gehören Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und hydrierter Nitrilkautschuk.
1. Vulkanisiertes Gummielastomer
Die Vulkanisation härtet Naturkautschuk durch die Zugabe von Hitze und Schwefel. Im Gegensatz zu Naturkautschuk vulkanisierter Gummi ist elastischer und hält höherem Druck und Belastung stand.
Zu den Eigenschaften von vulkanisiertem Gummi gehören hervorragende Elastizität, Reißfestigkeit, geringe Wasseraufnahme, chemische Beständigkeit und hervorragende Zugfestigkeit. Darüber hinaus weist dieser Elastomertyp eine erhöhte elektrische Isolation und eine gute Abriebfestigkeit auf.
2. Butylkautschuk-Elastomer
Butylkautschuk ist synthetisch. Dieses Elastomer wird aus einer Kombination von Isopren und Isobutylen hergestellt. Außerdem, Das Elastomer ist für seine geringe Gasdurchlässigkeit und Biokompatibilität bekannt.
Weitere Eigenschaften von Butylkautschuk sind seine Chemikalien-, Ozon- und Abriebfestigkeit. Es hat auch hervorragende elektrische Isolationseigenschaften. Leider hat Butylkautschuk eine schlechte Kraftstoffbeständigkeit
3. Nitrilkautschuk-Elastomer
Nitrilelastomere sind ölbeständige Synthesekautschuke. Dieses Elastomer besitzt chemische und physikalische Eigenschaften, die es in der Dichtungsindustrie weit verbreitet machen. Zu den Eigenschaften von Nitrilkautschuk gehört seine hervorragende Beständigkeit gegen Wasser, Kraftstoffe und Öle auf Erdölbasis.
Darüber hinaus widersteht dieser Synthesekautschuk Hydraulikflüssigkeiten, Alkohol und Silikonfetten. Weitere Eigenschaften von Nitrilkautschuk sind seine gute Abriebfestigkeit, hohe Zugfestigkeit und ein geringer Druckverformungsrest.
4. Neoprenkautschuk-Elastomer
Neopren ist ein Mehrzweck-Elastomer mit wasserdichten und chemikalienbeständigen Eigenschaften. Darüber hinaus hat dieses Gummimaterial Eigenschaften, die es widerstandsfähig gegen Abbau, Verbrennung und Korrosion machen.
Darüber hinaus ist dieser Kautschuk biokompatibel und wird manchmal als Latexersatz verwendet. Weitere Eigenschaften von Neoprenkautschuk sind seine gute Wasser-, Sauerstoff-, Flammen- und Ozonbeständigkeit.
5. Silikonkautschuk-Elastomer
Silikon ist ein vielseitiges Gummimaterial in mehreren Anwendungen verwendet wegen seiner Stabilität bei erhöhten Temperaturen. Es ist auch für seine Tieftemperatureigenschaften bekannt.
Darüber hinaus hat dieses Elastomer charakteristische chemische und physikalische Eigenschaften, die es für Wasser-, Dampf- oder Kraftstoffanwendungen geeignet machen. Es hat auch eine ausgezeichnete chemische Stabilität und ist biokompatibel. Daher wird es häufig in medizinischen und lebensmitteltauglichen Anwendungen eingesetzt.
6. EPDM-Gummi-Elastomer
EPDM ist die Abkürzung für Ethylen-Propylen-Dien-Monomer. Dieses synthetische Elastomer hat hervorragende Eigenschaften, die es zu einer Alternative zu Silikonkautschuk machen. Darüber hinaus ist dieses Elastomer eine noch kostengünstigere Option. Zu den Eigenschaften von EPDM gehören Hitze- und Wetterbeständigkeit. Dieses Elastomer ist auch ein ausgezeichneter elektrischer Isolator.
Was sind die Anwendungen für jede Art von Gummielastomer?
Jedes Gummielastomer hat einzigartige Eigenschaften, wodurch es für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet ist. Diese Tabelle zeigt die Anwendung verschiedener Kautschukelastomere.
Gummi-Elastomer | Anwendungen |
Vulkanisierter Gummi | Dieses Elastomer hat eine ausgezeichnete Elastizität und eignet sich daher für die Herstellung von Fahrzeugreifen, Gummischläuchen, Spielzeug, O-Ringen, Gummitüllen und Dichtungen |
Butylkautschuk | Dieses Elastomer wird zur Herstellung von Schläuchen und luftgefüllten Bällen für den Sport verwendet. Als Flüssigkeit wird dieses Elastomer als Reinigungsmittel für Kraftstoffeinspritzdüsen und zur Herstellung von Produkten zur Reinigung von Ölverschmutzungen verwendet |
Nitrilkautschuk | Dieses Elastomer wird in der Automobilindustrie zur Herstellung von Dichtungen, O-Ringen, Schläuchen und Dichtungen verwendet. Es wird auch zur Herstellung von strapazierfähigen Schutzhandschuhen und Formteilen wie Fußmatten und Schuhen verwendet |
Neopren-Gummi | Dieses Elastomer wird in korrosionsbeständigen Beschichtungen, Klebstoffen und Riemen verwendet. Es stellt auch Dichtungen, Masken, Brandschutztüren und Ausrüstung her. Außerdem werden Haushaltswaren wie Spülhandschuhe aus diesem Kautschuk hergestellt |
Silikon-Gummi | Dieses Elastomer wird in medizinischen und Lebensmittelanwendungen verwendet, da es biokompatibel und hypoallergen ist. Es wird zur Herstellung von Operationshandschuhen, Masken und medizinischen Implantaten verwendet. Dieses Elastomer wird auch zur Herstellung von Kochutensilien, Lebensmittelbehältern und Kosmetikapplikatoren verwendet |
EPDM | Dieser Kautschuk wird im Außenbereich als Schläuche und Türdichtungen verwendet. Es wird auch als Versiegelung in Automobilanwendungen und als Versiegelung für Bedachungen und Wasserabdichtungen verwendet |
Wie wählen Sie die richtige Art von Gummielastomer für Ihre Anwendung aus?
Es gibt nicht den einen richtigen Elastomertyp für alle Anwendungen. Die steuernden Bedingungen Ihrer Anwendung bestimmen das beste Elastomer für Ihre Anforderungen. Berücksichtigen Sie vor der Auswahl eines geeigneten Gummimaterials für Ihre Anwendung die folgenden Faktoren;
Temperaturen
Die Temperatur einer Anwendung ist eine wesentliche Betriebsbedingung und ein wesentlicher Faktor bei der Auswahl von Gummielastomeren. Daher sollte das beste Elastomer für Ihr Projekt einen Temperaturbereich haben, der zum Temperaturbereich des Projekts passt.
Art der Anwendung
Ist Ihre Anwendung statisch oder dynamisch? Nicht alle Elastomere sind für aktive oder feste Anwendungen geeignet. So eignet sich Silikon eher für stationäre Anwendungen, während Nitrilkautschuk besser für dynamische Dichtungsanwendungen geeignet ist. Daher ist es am besten, die Art der Anwendung zu berücksichtigen, bevor Sie ein geeignetes Gummimaterial auswählen.
Belichtung
Welchen Bedingungen setzen Sie Ihr Gummimaterial aus? Sind es Mineralsäuren, Wasser oder Wetter? Wie lange ist die Belichtung? Das beste Kautschukelastomer für Ihre Anwendung sollte dauerhaften Betriebsbedingungen standhalten.
Industriestandards
Jede Branche hat ihren Standard für Elastomere. Beispielsweise unterscheiden sich die Standards in der Lebensmittelindustrie von denen in der Automobilindustrie. Berücksichtigen Sie daher bei der Auswahl eines Elastomers die Industriestandards und wählen Sie ein geeignetes Material.
Verfügbarkeit
Die Verfügbarkeit Ihres Elastomers wirkt sich erheblich auf Ihr Projekt aus. Produktionszeit, Materialkosten und Ausrüstung hängen alle von der Verfügbarkeit Ihrer Rohstoffe ab. Daher ist es am besten, die Verfügbarkeit eines Elastomers zu prüfen, bevor Sie es für Ihre Anwendung auswählen.
Was sind einige häufige Probleme mit Gummielastomeren?
Es gibt kein generelles Problem bei allen Kautschukelastomeren, da sie alle unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Dennoch haben diese Gummimaterialien einzeln ihre Nachteile. Die folgende Tabelle zeigt die häufigsten Probleme mit Kautschukelastomeren.
Gummi-Elastomer | Häufige Probleme |
Vulkanisierter Gummi | Der Vulkanisationsprozess an sich ist kostspielig und gefährlich. Außerdem ist dieser Gummi nicht recycelbar |
Butylkautschuk | Dieses Elastomer ist teuer und schwierig zu verarbeiten. Es hat auch eine schlechte Beständigkeit gegenüber Erdölen. Außerdem kann das Elastomer keine weiten Temperaturbereiche aushalten |
Nitrilkautschuk | Dieses Elastomer hat eine schlechte Beständigkeit gegenüber UV-, Ozon- und Witterungseinflüssen. Außerdem ist es wegen seiner schlechten Hitzebeständigkeit nicht für Dampfanwendungen geeignet |
Neopren-Gummi | Der bedeutendste Nachteil dieses Elastomers sind seine Kosten. Es hat eine schlechte Ölbeständigkeit. Außerdem verhält sich dieses Gummimaterial in stark oxidierenden Säuren, Ketonen und Estern nicht gut. |
Silikon-Gummi | Dieses Elastomer ist teuer und voluminös. Außerdem hat es eine schlechte Reißfestigkeit. Diese Reißfestigkeit kann jedoch durch den Einsatz von Additiven verbessert werden |
EPDM-Gummi | Dieser Gummi ist inert, was die Haftung erschwert. Es hat auch eine schlechte chemische Beständigkeit gegenüber unpolaren Lösungsmitteln und den meisten Ölen. Außerdem hat dieses Elastomer eine schlechte Kraftstoffbeständigkeit. |
Fazit
Elastomere haben charakteristische Eigenschaften, darunter Wasserbeständigkeit, Ölbeständigkeit, UV-Beständigkeit, elektrische Isolierung und Druckverformungsrest. Diese Eigenschaften bestimmen, ob ein Gummimaterial für Ihre Anwendung geeignet ist.
Daher müssen Sie vor der Auswahl eines Gummimaterials für Ihre Anwendung die Eigenschaften und Betriebsbedingungen des Elastomers berücksichtigen. Die besten Elastomere sind diejenigen, die ohne Verformungen perfekt zu Ihrer Anwendung passen.
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