TOP 5 elastomera za primjenu u brtvama i zaptivkama
Što su elastomeri? Pojam potječe od riječi "elastičan" - jednog od temeljnih svojstava gume. Riječi "guma" i "elastomer" koriste se naizmjenično za polimere s viskoelastičnošću - obično nazvanim "elastičnost". Inherentna svojstva elastomera uključuju fleksibilnost, visoko istezanje i kombinaciju elastičnosti i prigušenja (prigušenje je svojstvo gume koje uzrokuje pretvaranje mehaničke energije u toplinu kada je izložena otklonu). Ovaj jedinstveni skup svojstava čini elastomere idealnim materijalom za brtve, zaptivke, izolatore i slično.
Tijekom godina, proizvodnja elastomera prešla je s prirodne gume dobivene iz lateksa drva na visoko inženjerske varijacije gumenih smjesa. Prilikom stvaranja tih varijacija, specifična svojstva postižu se uz pomoć aditiva poput punila ili plastifikatora ili promjenom omjera sadržaja unutar strukture kopolimera. Evolucija proizvodnje elastomera stvara bezbroj mogućnosti elastomera koje se mogu konstruirati, proizvesti i staviti na tržište.
Kako bi se odabrao pravi materijal, prvo treba ispitati uobičajene kriterije za performanse elastomera u primjenama brtvi i zaptivki. Prilikom odabira učinkovitog materijala, inženjeri će često morati uzeti u obzir mnoštvo čimbenika. Potrebno je pažljivo razmotriti uvjete rada kao što su raspon radne temperature, uvjeti okoline, kemijski kontakt te mehanički ili fizički zahtjevi. Ovisno o primjeni, ovi uvjeti rada mogu uvelike utjecati na performanse i vijek trajanja elastomerne brtve ili zaptivke.
Imajući ove pojmove na umu, ispitajmo pet najčešće korištenih elastomera za primjenu u brtvama i zaptivkama.
1)Buna-N/Nitril/NBR
Svi sinonimi, ovaj sintetički kaučuk kopolimer akrilonitrila (ACN) i butadiena, ili nitril butadienski kaučuk (NBR), popularan je izbor koji se često navodi kada su prisutni benzin, ulje i/ili masti.
Glavna svojstva:
Maksimalni temperaturni raspon od ~ -54°C do 121°C (-65° – 250°F).
Vrlo dobra otpornost na ulja, otapala i goriva.
Dobra otpornost na habanje, protok na hladnoći, otpornost na kidanje.
Poželjno za primjene s dušikom ili helijem.
Slaba otpornost na UV zračenje, ozon i vremenske uvjete.
Slaba otpornost na ketone i klorirane ugljikovodike.
Najčešće se koristi u:
Primjene za rukovanje gorivom u zrakoplovstvu i automobilskoj industriji
Relativni trošak:
Nisko do umjereno
2) EPDM
Sastav EPDM-a započinje kopolimerizacijom etilena i propilena. Dodaje se treći monomer, dien, kako bi se materijal mogao vulkanizirati sumporom. Dobiveni spoj poznat je kao etilen propilen dien monomer (EPDM).
Glavna svojstva:
Maksimalni temperaturni raspon od ~ -59°C do 149°C (-75° – 300°F).
Izvrsna otpornost na toplinu, ozon i vremenske uvjete.
Dobra otpornost na polarne tvari i paru.
Izvrsna električna izolacijska svojstva.
Dobra otpornost na ketone, obične razrijeđene kiseline i lužine.
Slaba otpornost na ulja, benzin i kerozin.
Slaba otpornost na alifatske ugljikovodike, halogenirana otapala i koncentrirane kiseline.
Najčešće se koristi u:
Rashladna/hladna okruženja
Primjene za automobilske sustave hlađenja i zaštitu od vremenskih utjecaja
Relativni trošak:
Nisko – Umjereno
3) Neopren
Neoprenska obitelj sintetičkih guma proizvodi se polimerizacijom kloroprena i poznata je i kao polikloropren ili kloropren (CR).
Glavna svojstva:
Maksimalni temperaturni raspon od ~ -57°C do 138°C (-70° – 280°F).
Izvrsna svojstva otpornosti na udarce, habanje i plamen.
Dobra otpornost na kidanje i kompresijska čvrstoća.
Izvrsna otpornost na vodu.
Dobra otpornost na umjereno izlaganje ozonu, UV zračenju i vremenskim uvjetima, kao i uljima, mastima i blagim otapalima.
Slaba otpornost na jake kiseline, otapala, estere i ketone.
Slaba otpornost na klorirane, aromatske i nitro-ugljikovodike.
Najčešće se koristi u:
Primjene u vodenom okolišu
Elektronički
Relativni trošak:
Nisko
4) Silikon
Silikonske gume su visokopolimerni vinilmetilpolisiloksani, označeni kao (VMQ), koji se vrlo dobro ponašaju u zahtjevnim toplinskim okruženjima. Zbog svoje čistoće, silikonske gume su posebno prikladne za higijenske primjene.
Glavna svojstva:
Maksimalni temperaturni raspon od ~ -100°C do 250°C (-148° – 482°F).
Izvrsna otpornost na visoke temperature.
Izvanredna otpornost na UV zračenje, ozon i vremenske uvjete.
Pokazuje najbolju fleksibilnost na niskim temperaturama od navedenih materijala.
Vrlo dobra dielektrična svojstva.
Slaba vlačna čvrstoća i otpornost na kidanje.
Slaba otpornost na otapala, ulja i koncentrirane kiseline.
Slaba otpornost na paru.
Najčešće se koristi u:
Primjene u hrani i piću
Primjene u farmaceutskom okruženju (osim sterilizacije parom)
Relativni trošak:
Umjereno – Visoko
5) Fluoroelastomer/Viton®
Viton® fluoroelastomeri kategorizirani su pod oznakom FKM. Ova klasa elastomera je obitelj koja se sastoji od kopolimera heksafluoropropilena (HFP) i viniliden fluorida (VDF ili VF2).
U naprednim vrstama opažaju se terpolimeri tetrafluoroetilena (TFE), viniliden fluorida (VDF) i heksafluoropropilena (HFP), kao i specijaliteti koji sadrže perfluorometilvinileter (PMVE).
FKM je poznat kao rješenje izbora kada je potrebna visoka temperatura, kao i kemijska otpornost.
Glavna svojstva:
Maksimalni temperaturni raspon od ~ -30°C do 315°C (-20° – 600°F).
Najbolja otpornost na visoke temperature.
Izvanredna otpornost na UV zračenje, ozon i vremenske uvjete.
Slaba otpornost na ketone, estere niske molekularne težine.
Slaba otpornost na alkohole i spojeve koji sadrže nitro
Slaba otpornost na niske temperature.
Najčešće se koristi u:
Primjene brtvljenja za vodene/ronilačke aktivnosti
Primjena automobilskih goriva s visokim koncentracijama biodizela
Primjena brtvi u zrakoplovstvu kao podrška sustavima goriva, maziva i hidraulike
Relativni trošak:
Visoko
Vrijeme objave: 15. travnja 2020.