Jakie surowce są używane do produkcji gumy?

Guma jest wszędzie. Jest to wszechobecny materiał, na którym konsumenci i producenci polegają na swoim codziennym życiu i operacjom. Ale czy zastanawiałeś się kiedyś, jakie surowce są używane do produkcji gumy? Zastanawiaj się więcej, ponieważ inżynieria elastomerów DLR jest tutaj, aby dać ci nasz dogłębny przewodnik po wszystkim, co trafia do produkcji gumy.

Dostępnych jest nam w regionie 10 000 gumowych składników jako ekspertów producentów produktów polimerowych. Istnieje około 20 polimerów, z których możemy wybierać, z których każdy ma więcej niż jednego dostawcę. Nie wspominając o subtelnych i znaczących różnicach w ich właściwościach. Jeśli chodzi o opracowywanie niestandardowych listwy gumowej, kategoryzujemy nasze gumowe składniki mieszania zgodnie z ich celem.

Polimery

Gumka naturalna (NR), gumka styrenu butadien (SBR), butyl (IIR), fluorogenowany butyl (XIIR), izopren (IR), butadien (BR) - są to polimery stosowane głównie w oponach.
Neopren (CR), nitryl (NBR), PVC/NBR, EPDM -Są to gumy ogólne, które zapewniają oporność na paliwo, olej, chemikalia, wodę, UV, ozon i odporność na pogodę. Zapewniają również lepszą odporność na ciepło niż NR, IR i SBR.
EVA, poliuretan, XNBR, Hypalon (CSM), epichlorohydryna (ECO), akryl etylenowy (AEM/VAMAC) - są to specjalne polimery, stosowane w wyższych temperaturach niż inne i mają swoje własne indywidualne właściwości charakterystyczne. Na przykład AEM jest używany w aplikacjach opóźniających przeciwpożar. Jest wolny od halogenu i emituje nietoksyczny dym.
Uwodornione nitryl (HNBR), akryl (AEM), silikon (VMQ), fluorosilikon (FVMQ), AFLA (TFE/P), fluoroelastomery (FKM), perfluoroelastomery (FFKM) - te polimery są stosowane w wymaganiu i agresywnych środowiskach. Należą do nich ropa i gaz, instalacje głębinowe i chemiczne wymagające najwyższego poziomu oporu cieplnego i chemicznego.

Należy zauważyć, że powyższe polimery są wytwarzane w wielomilionowych roślin polimeryzacji, w których monomery takie jak styren i butadien są reagowane pod ciśnieniem w celu wytworzenia gumy (w tym przykładzie guma styrenu lub SBR). Każdy polimer ma własne monomery i chemię polimeryzacji. Każdy jest wykonany ze specyficzną masą cząsteczkową (lub lepkości mooney), równoważąc właściwości fizyczne i wymagane przetwarzanie.

Polimery same, bez dodania innych składników, znajdują niewielkie zastosowanie. Godnym uwagi wyjątkiem jest modyfikacja oleju. Polimery można dodać do oleju w celu utrzymania stałej lepkości wraz ze wzrostem temperatur, przy czym doskonały przykład tego jest olej silnikowy. Większość polimerów jest używana w stanie utwardzonym lub wulkanizowanym w celu uzyskania optymalnych właściwości fizycznych wymaganych do użytkowania i żywotności.

Wypełniacze

Dodawane są wypełniacze w celu wzmocnienia polimeru pod kątem poprawy właściwości fizycznych, lepszego przetwarzania i rozwiązywania polimeru w celu uzyskania opłacalności. Zdecydowana większość zastosowań gumowych jest czarna. Wynika to z zastosowania wzmacniającego, organicznego wypełniacza zwanego sadą. Są one dostępne w wielu klasach, w których każde nadają polimerowi swój własny unikalny zestaw właściwości, a następnie wynikowy produkt złożony i końcowy.

Wiele wypełniaczy niezaprzeczających jest stosowanych w polimerach do produkcji gumki nie czarnych dla branż, takich jak podeszwy obuwia, żywność, produkty medyczne i farmaceutyczne. Jedynym wzmacniającym nie czarnym wypełniaczem jest krzemionka. Wypełniacze w tej kategorii są nieorganiczne, takie jak witnięcie (węglan wapnia), talk (krzemian magnezu), glina i krzemionka (dwutlenek krzemu), aby wymienić tylko kilka. Dostępne są również specjalistyczne wypełniacze do opóźnienia płomienia i innych nieruchomości.

Plastyczności

Polimery potrzebują dodania niektórych wypełniaczy, aby poprawić ich przetwarzanie. Wypełniacze mają tendencję do zwiększania twardości i wytwarzania sztywnych związków i ostatecznie twardszych części. Aby zrównoważyć ten efekt, stosowane są plastice lub oleje.

Najczęstsze typy obejmują:

Oleje mineralne
Parafiniczny, nafteczny, aromatyczny

Są one szeroko stosowane i zapewniają dobre przetwarzanie związków gumowych. Mogą być używane w gumach towarowych w granicach. W przypadku gumów odpornych na olej i specjalistyczne stosowane są oleje syntetyczne. Są one zwykle typu estra i są używane do właściwości specyficznych dla aplikacji. Na przykład zapewnienie elastyczności w temperaturach sub-zero, opóźnianiu płomienia lub właściwościach antystatycznych.

Leki przeciwzadaniowe

Aby opracować produkty gumowe, które zapewniają dobry stopień ochrony w środowisku aplikacji, można dodać różne dodatki. Degradacja polimerowa może nastąpić z powodu ataku z kombinacji dowolnej liczby następujących:

Chemiczny> tlen, ozon
Hydrolityczna> Woda
Termiczne> ciepło, piroliza
Fotolityczny> UV
Biologiczny
Promieniowanie
Mechaniczny

Różne składniki zapewniają produkt gumowy poziom ochrony w służbie. Wszystkie materiały są poddawane atakowi dowolnego z powyższych. Na przykład fotony rodników światła, tlenu lub ozonu reagują z nienasyceniem w szkielecie polimerowym i rozpoczynają cykl degradacji. Dodatki stosowane do przeciwdziałania degradacji pochłaniają wolne rodniki, powstrzymując atak główny łańcuch polimeru i wszelkie dalsze degradację.

Używane przez nas chemikalia obejmują od wosków mikrokrystalicznych w celu ochrony ozonu po przeciwutleniacze na bazie fenolu i ochraniacze UV. Powszechnie stosuje się para-fenylenodiaminy, chociaż są one barwienia. Większość systemów przeciwzadaniowych wykorzystuje kombinację chemikaliów.

Agenci dmuchania, pigmenty, agenci wiązania

Niektóre dodatki są używane do zapewnienia określonych właściwości dla związków gumowych. Niebieski to kolor ogólnie preferowany w przemyśle spożywczym. Producenci żywności wolą wykryć gumy do wykrywania metalu. Dostępnych jest wiele pigmentów, które są zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. Czerwony tlenek i żółta ochra są przykładami materiałów nieorganicznych, podczas gdy przykładem materiałów organicznych są barwniki azowe.

Aby przykleić gumę do metalu lub innych substratów, w gumie mogą być potrzebne środki wiązania, a także odpowiednie obróbka podłoża. Niektóre zastosowania - takie jak profile drzwi samochodu - wymagają dmuchania, pianki lub gąbki gąbki. Otwory lub komórki w gumie są tworzone przez dodanie materiałów uwalniających azot podczas ogrzewania. Reakcja utwardzania zatrzymuje gazy w miarę rozszerzania się gumy.

Agenci utwardzający

Po dodaniu wielu składników do gumy, mamy teraz związek, który ma spójność plastyny. Materiał ten należy wyleczyć pod ciepłem i ciśnieniem, aby przybierać kształt, który można zachować po zdeformowaniu. Siarka można dodać w celu ułatwienia sieciowego i zapewnić trójwymiarową sieć usieciowaną. Ponieważ reakcja z siarką jest powolna, dodaje się różne rodzaje akceleratorów w celu przyspieszenia lub przyspieszenia reakcji.

Ten proces korzystania z akceleratorów umożliwia lepsze wytwarzanie produktów. Jednak przy wyborze tych dodatków należy zachować ostrożność. Wynika to z faktu, że wpływają one na wiele aspektów produkcji (bezpieczeństwo procesu, okres trwałości) i żywotność obsługi (gęstość sieciowa, dynamiczne właściwości mechaniczne).

Szukasz bardziej szczegółowych informacji na temat różnych rodzajów gumów i polimerów, z którymi pracujemy? Następnie sprawdź nasze przewodniki materialne, w których można znaleźć FAQ i więcej takich przewodników, jak ten szczegółowo opisuje wszystko, co musisz wiedzieć. Jeśli szukasz produktów gumowych lub polimerowych, skontaktuj się dziś z elastomerem DLR za pośrednictwem naszej strony kontaktowej lub za pośrednictwem LinkedIn i możemy porozmawiać o Twoich wymaganiach.