Материали за укрепване на каучук: Как да изберете подходящия материал за модификация на полимери?
Повече гума не винаги означава по-здрава част. Неподходящият материал може да повлияе негативно на текучестта, твърдостта и цената, а това може да се окаже едва след формоването.
За да изберете материали за укрепване на каучука, започнете с полимерната матрица и проблема със свойствата. След това сравнете съвместимостта, повишаването на ударната якост, гъвкавостта, размера на частиците, поведението при обработка и дългосрочната стабилност. Потвърдете избора си чрез малки опити.
Виждал съм много проекти, които започват с име на продукт и завършват с неуспешно изпитание. Аз предпочитам друг ред. Ето как преминавам през процеса на избор, стъпка по стъпка.
За какво се използват материалите за укрепване на каучук?
Твърдите полимери запазват формата си, но се напукват при внезапен удар. Следват отпадъци и оплаквания.
Материалите за укрепване с каучук помагат на твърдите полимери да поемат удари и да устояват на крехко разрушаване. Производителите ги използват в тръби, профили, корпуси и уплътнения. Но различните материали решават различни проблеми при формулирането.
Една цел, няколко проблема
Покрих механизма в публикацията си зазаздравяващ агент за нитрилна гума, така че няма да го повтарям тук. Думата „заздравяване" прикрива множество задачи. PVC профилът може да се нуждае от якост на удар при ниски температури. Обвивката на кабела може да изисква гъвкавост. Елемент, разположен близо до гориво, може да се нуждае от устойчивост на масла. Прозрачното листово изделие може да се нуждае от прозрачност. Една и съща гума не може да покрива всичките четири свойства. Клиентите често ме питат: „Коя е най-здравата?" Моето първо въпрос е различно: „Какво е пропаднало?" АПреглед на структурирани гумени частициобяснява, че ударната здравина зависи главно от каучуковата фаза и от това колко добре каучукът се свързва с матрицата. Свързването определя резултата, а не етикетът на пакета. В Yudahang ние започваме всеки разговор именно оттам.

Какви видове материали за заздравяване на каучук са налични?
Пазарът предлага множество модификатори. Имената им приличат, но функциите им са различни.
Разпространените видове включват материали на базата на нитрилни каучуци, материали на базата на полибутадиен, като MBS и графт-съединения от типа ABS, както и други модификатори, например CPE, акрилови ядро-обвивка полимери и функционализирани етиленови полимери. Всеки от тях е подходящ за различни матрици.
Материали на базата на нитрилна гума
Те осигуряват устойчивост на масла, полярност и гъвкавост. Също така се предлагат под формата на прах, което улеснява дозирането и смесването. Харесвам ги за гъвкави части, изложени на масло, където твърд модификатор би възпрепятствал дизайна. PNBR принадлежи към тази група.
Материали на базата на полибутадиен
Това са класическите модификатори за ударна устойчивост. Те образуват гумена фаза вътре в матрицата, а графтингът определя колко добре се свързват.АБСе най-известният пример, а във втория ми пост обясних неговата гумена фаза. За твърдо PVC, aпатент за хибридни модификатори на ударопроизводителносттаСе посочват MBS, ABS, акрилни полимери с ядро/обвивка и CPE като стандартни варианти.
Други материали на гумена основа
Някои матрици се нуждаят от допълнителна помощ. В полиамид, aпатент за смес от каучук с повишена здравинаСъчетава еластомера с функционализиран етиленов полимер, който съдържа ненаситена киселина или ангидрид. Изброявам ги един до друг, за да могат клиентите да видят цялото разнообразие, преди да направят избор. PNBR не е единственият вариант.
Как трябва производителите да сравняват материали за укрепване на каучук?
Листовете с данни показват стойностите на ударната устойчивост. Те рядко показват как материалът се държи във вашия смесител.
Сравнете всеки кандидат по едни и същи фактори: съвместимост с полимери, удароустойчивост, гъвкавост, устойчивост на масла, размер на частиците, поведение при обработка, ниво на натоварване и дългосрочна стабилност. Подредете ги според нуждите на вашия продукт, а не по общата скала.
Използвайте един списък за проверка
| Фактор | Защо е важно |
|---|---|
| Съвместимост с полимери | Определя колко добре се интегрира гумената фаза |
| Представяне при въздействие | Определя увеличението на здравината |
| Гъвкавост | Влияе върху крайния материален баланс |
| Устойчивост на масло | Въпроси при определени условия на обслужване |
| Размер на частиците | Разпространение на влиянията |
| Обработващо поведение | Влияе върху смесването и производството |
| Ниво на зареждане | Променя баланса между здравина и твърдост |
| Дългосрочна стабилност | Влияе върху експлоатационния живот |
Поведение при обработка на часовника
Много купувачи пропускат този фактор. Аизследване на MBS, CPE и нано-NBR в PVCУстановено е, че MBS значително повишава въртящият момент при топене, докато CPE и нано-NBR почти не го променят. По-голямо подобрение на ударната якост може да означава по-голямо натоварване на машината. При използването също се наблюдават компромиси. Апатент за прозрачни акрилни модификаториОтбелязва се, че MBS има проблем с устойчивостта на атмосферни влияния и че CPE не може да се използва за прозрачни PVC продукти. Аз никога не правя класификация само по показателите за ударна устойчивост. Също така питам какви условия ще преживее детайлът след напускането на завода. Слънчева светлина, гориво, студено съхранение и грубото боравене всички променят отговора. Модификатор, който печели в лабораторията, може да загуби в реална експлоатация. Затова преди да сравнявам каквото и да било, записвам действителните условия на експлоатация до списъка с проверки.
Къде се вписва PNBR сред материалите за укрепване на каучука?
ПНБРПривлича бързо вниманието. Не подхожда на всяка матрица.
PNBR е подходящ за формули, които изискват полярност, гъвкавост и устойчивост на масла на нитрилни каучуци, главно в пластифициран PVC, и които печелят от работата с прах. Това е един от вариантите, а не универсално решение.
Къде работи добре
Apcotex изброява прахообразен NBRза композити, листове за съединяване и модификация на пластифициран PVC. Това съвпада с това, което виждам. Поларността помага при PVC, а прахообразните добавки се дозират и смесват без никакво нарязване или претегляне на бали гума. Писах за дозирането, смесването и автоматизацията в моя пост наПрах от синтетичен каучук NBRНакратко, PNBR осигурява различен начин на обработка и смесване в сравнение с балирането. За заводи с автоматично дозиране този подход може да спести труд и да поддържа еднородността на партидите.
Където пребивавам внимателно
Нитрилният каучук има бутадиенова основна верига, поради което топлината, кислородът и светлината могат да го старят. Дваж се замислям при външни детайли и прозрачни продукти. Неполярната матрица е още един предупредителен знак. В такива случаи сравнявам PNBR с други видове, преди да го препоръчам. В Yudahang предпочитаме да кажем „не този", вместо да загубим доверието на клиента при втория опит.
Как трябва да се избере материал за укрепване на гумата?
Пропуснете стъпка и ще платите по-късно. Лошият избор се проявява във втория опит или през втората година.
Определете матрицата, формулирайте проблема, проверете съвместимостта, сравнете обработките, прегледайте размера на частиците и дисперсията, проведете малки опити, след което тествайте дългосрочното представяне. Спазвайте този ред, за да избегнете най-скъпите грешки.
Моят седемстепенен ред
- Определете полимерната матрица, тъй като всеки по-късен избор зависи от нея.
- Идентифицирайте проблема с производителността, като например влиянието на студа или гъвкавостта.
- Проверете съвместимостта между гумата и матрицата.
- Сравнете поведението при обработка в собственото си оборудване.
- Оценете размера на частиците и разпространението им в отлятата част.
- Проведете малки тестове, преди да направите каквато и да е голяма поръчка.
- Тествайте дългосрочната ефективност при реални температури, течности и натоварване.
Защо изпитанията надминават експертните листове
Практическият опит в обработката е толкова важен, колкото и лабораторните данни. Искам да видя как един материал се държи по време на компаундирането и как това се отразява в крайния продукт. В Yudahang започваме от процеса и условията на експлоатация, предложени от клиента, след което обсъждаме марките. Този ред дава по-стабилни резултати. Също така моля клиентите да водят записки за времето на смесване, поведението на разтопената маса и външния вид на детайлите при всеки опит. Тези малки записи често обясняват резултата по-добре, отколкото едно единствено число за ударна якост. Освен това правят следващия опит по-бърз, защото никой не повтаря тест, който вече е дал отрицателен резултат.
Заключение
Най-добрият материал за заздравяване на каучук е този, който съответства на вашия полимер, технологичния процес и крайния продукт. Сравнете го с помощта на списък с проверки, изпробвайте малки партиди и преценете по дългосрочните резултати.

Справочна литература
„Напредък в усилването на полимерни материали чрез структурирани каучукови частици." Прогрес в науката за полимерите, ScienceDirect.
Патент на САЩ № 8,378,013. „Хибридни модификатори на удар и метод за тяхното приготвяне". USPTO.
Патент на САЩ № 6,303,688. „Смеси, укрепени с каучук". USPTO.
„Влиянието на модификаторите за удар (MBS, CPE и наномащабен NBR) върху обработваемостта на PVC." Списание „БАТАН", jurnal.batan.go.id.
Патент CN101190992A. „Прозрачен модификатор за устойчивост на удар от акрилни естери за PVC". Юрика, PatSnap.
Апкотекс Индъстрийз. „НБР на прах (PNBR) — продукти от синтетичен каучук." Апкотекс.