Kummist tugevdusmaterjalid: kuidas valida polümeeri modifitseerimiseks õige materjal?

Rohkem kummi ei tähenda alati tugevamat detaili. Vale materjal võib halvendada voolavust, jäikust ja kulusid ning sellest võite aru saada alles pärast survevalu protsessi.

Kummist tugevdusmaterjalide valimiseks alustage polümeermaatriksist ja jõudluse probleemist. Seejärel võrrelge sobivust, löögikindlust, paindlikkust, osakeste suurust, töötlemiskäitumist ning pikaajalist stabiilsust. Kinnitage valik väikeste katsete abil.

Olen näinud, kuidas paljud projektid algavad tootenimega ja lõppevad ebaõnnestunud katseperioodiga. Mina eelistan teistsugust järjekorda. Siin on see, kuidas ma valikut samm-sammult läbi töötan.

Milleks kasutatakse kummist tugevdusmaterjale?

Ranged polümeerid säilitavad oma kuju, kuid pragunevad äkilise löögi korral. Järgnevad purunemised ja kaebused.

Kummist tugevdusmaterjalid aitavad jäikadel polümeeridel põrutusi neelata ja vastu pidada haprale purunemisele. Tootjad kasutavad neid torude, profiilide, korpuste ja tihendite valmistamisel. Kuid erinevad materjalid lahendavad erinevaid segatoodete valmistamise probleeme.

Üks eesmärk, mitmed probleemid

Ma kajastasin seda mehhanismi oma postitusesnitrilkummi tugevdusaine, seega ma ei korda seda siin. Sõna „tugevdamine" peidab endas mitmeid erinevaid ülesandeid. PVC-profiil võib vajada külma löögikindlust. Kaabliümbrik võib vajada painduvust. Kütuse lähedal asuv osa võib vajada õlitaluvust. Läbipaistev leht võib vajada selgust. Üks ja sama kumm ei suuda täita kõiki nelja nõuet. Kliendid küsivad minult sageli: „Milline on kõige tugevam?" Minu esimene küsimus on aga teistsugune: „Mis läks katki?" Astruktureeritud kummiosakeste ülevaadeSelgitab, et löögikindlus sõltub peamiselt kummifaasist ja sellest, kui hästi kumm maatriksiga seondub. Just seondumine määrab tulemuse, mitte kottide silt. Yudahangis alustame iga vestlust just sellest.

Milliseid kummide tugevdamise materjale on saadaval?

Turul on palju muudatustegureid. Nende nimed näivad sarnased, kuid nende ülesanded erinevad.

Levinumad tüübid hõlmavad nitriilkummist valmistatud materjale, polübutadieenipõhiseid materjale nagu MBS ja ABS-tüüpi külgekasvatused ning muid modifikaatoreid nagu CPE, akrüülist koore-südamiku polümeerid ja funktsionaliseeritud etüleenpolümeerid. Igaüks sobib erinevatele maatriksidele.

Nitrilkummist valmistatud materjalid

Need tagavad õlitaluvuse, polaarsuse ja paindlikkuse. Need on saadaval ka pulbrina, mis hõlbustab doseerimist ja segamist. Mulle meeldivad need painduvate, õli kätte sattuvate osade puhul, kus jäik modifikaator oleks disainile vastu töötav. PNBR kuulub just sellesse gruppi.

Polübutadeenipõhised materjalid

Need on klassikalised löögimodifikaatorid. Need moodustavad maatriksi sees kummise faasi, ja nende sidumise tugevus sõltub pookimisest.ABSon kõige tuntum näide, ja ma selgitasin selle kummifaasi oma teises postituses. Jäigale PVC-le, apatent hübriidsete löögimuutjate kohtanimed MBS, ABS, akrüülist tuumaga/ümbrise polümeerid ja CPE standardsete valikuna.

Muud kummipõhised materjalid

Mõned maatriksid vajavad täiendavat abi. Polüamiidis, akummiga tugevdatud segusõlm patentühendab elastomeeri funktsionaliseeritud etüleeni polümeeriga, mis sisaldab küllastumata happe või anhüüri. Loetlen need kõrvuti, et kliendid näeksid enne valimist tervet valikut. PNBR ei ole ainus võimalus.

Kuidas peaksid tootjad kummist tugevdusmaterjale võrdlema?

Andmelehed näitavad löögiväärtusi. Need näitavad harva, kuidas materjal teie seguris käitub.

Võrrelge iga kandidaati samade tegurite põhjal: polümeeri ühilduvus, löögikindlus, paindlikkus, õlakindlus, osakeste suurus, töötlemiskäitumine, koormustase ja pikaajaline stabiilsus. Järjestage need vastavalt oma toote vajadustele, mitte üldisele skaalale.

Kasutage ühte kontrollloendit

Vaata töötlemise käitumist

Paljud ostjad ei märka seda tegurit. AMBS, CPE ja nano-NBR-i uurimine PVC-sLeiti, et MBS tõstis sulamipöördemomenti selgelt, samas kui CPE ja nano-NBR seda peaaegu ei muutnud. Suurem löögikindlus võib tähendada suuremat koormust masinale. Ka kasutuses ilmnevad kompromissid. Apatent läbipaistvate akrüülmodifikaatorite kohtaMärkides, et MBS-il on ilmastikukindluse probleem ja et CPE ei suuda toimida läbipaistvate PVC-toodete puhul. Ma ei järjesta kunagi ainult löögikindluse järgi. Küsin ka seda, milliseid tingimusi osa peab vastu pidama pärast tehasest väljumist. Päikesevalgus, kütus, külmhoiustamine ja ränkraske käsitsemine muudavad kõik vastust. Laboris võitnud modifikaator võib välitingimustes hoopis kaotada. Seepärast kirjutan enne mistahes võrdluste tegemist kontrollloendi kõrvale reaalsed teenindustingimused.

Kus paikneb PNBR kummide tugevdamise materjalide hulgas?

PNBRPöörab kiiresti tähelepanu. See ei sobi iga maatriksiga.

PNBR sobib koostistesse, mis vajavad nitriilkummi polaarsust, paindlikkust ja õlakindlust, peamiselt plastifitseeritud PVC-s, ning mis saavad kasu pulbri käsitsemisest. See on üks võimalus, mitte universaalne lahendus.

Kus see hästi töötab

Apcotex loetleb pulbrilist NBR-dkomposiitide, liitelehtede ja plastiseeritud PVC muutmise jaoks. See vastab sellele, mida ma näen. Polariteet aitab PVC-s ning pulbri mõõtjad ja segud toimivad ilma pakkide kummide lõikamise või kaalumise vajaduseta. Ma kirjutasin doseerimisest, segamisest ja automatiseerimisest oma postituses…NBR sünteetilise kummi pulberLühidalt öeldes pakub PNBR erinevat käsitlemis- ja segamisteed kui pakkidega. Automaatse doseerimisega taimedele võib see tee säästa tööjõudu ja hoida partiid ühtlastena.

Kus ma viibin, olen ettevaatlik

Nitrilkumm on butadieenist raamstruktuuriga, mistõttu võivad kuumus, hapnik ja valgus seda vananada. Ma kahtlen kaks korda välitingimustes kasutatavate detailide ja läbipaistvate toodete puhul. Mittepolaarne maatriks on veel üks ohumärk. Sellistel juhtudel võrdlen PNBR-i teiste tüüpidega, enne kui seda soovitan. Yudahangis eelistame pigem öelda „mitte see", kui kaotada kliendi usaldus teisel katsekorral.

Kuidas tuleks valida kummist tugevdusmaterjal?

Jäta üks samm vahele ja maksad hiljem. Halb valik tuleb välja teises katsevoorus või teisel aastal.

Määrake maatriks, nimetage probleem, kontrollige ühilduvust, võrrelge töötlemist, vaadake läbi osakeste suurus ja hajutatus, viige läbi väikesed katsetused ning seejärel testige pikaajalist jõudlust. Järgige seda järjekorda, et vältida kõige kulukamaid vigu.

Minu seitsmesammuline kord

1. Määrake polümeermaatriks, sest kõik hilisemad valikud sõltuvad sellest.
2. Tuvastage jõudluse probleem, näiteks külma mõju või paindlikkus.
3. Kontrollige kummi ja maatriksi ühilduvust.
4. Võrrelge töötlemiskäitumist oma seadmetes.
5. Hinnake osakeste suurust ja hajutatust vormitud osas.
6. Enne suurt tellimust viige läbi väikesemahulised katsetused.
7. Katsetage pikaajalist jõudlust reaalse kuumuse, vedelike ja koormuse tingimustes.

Miks katsetused on paremad kui andmete lehed

Praktiline töötlemiskogemus on sama oluline kui laboriandmed. Soovin näha, kuidas materjal kompoundimise käigus käitub ja kuidas see edasi kandub valmistoodangusse. Yudahangis alustame kliendi protsessi- ja teenindustingimustest ning räägime seejärel materjalide klassidest. Selline järjekord annab stabiilsemad tulemused. Samuti palun klientidel iga katse käigus pidada märkmeid segamisaegade, sulamikäitumise ja detaili väljanägemise kohta. Need pisikesed andmed selgitavad tulemust tihti paremini kui üksainus löögikindluse number. Lisaks muudavad nad järgmise katse kiiremaks, sest keegi ei korda testi, mis juba ebaõnnestus.

Järeldus

Parim kummist tugevdusmaterjal on see, mis sobib teie polümeeri, töötlemisprotsessi ja tootele. Võrrelge ühe kontrollnimekirjaga, katsetage väikeseid partiiid ning hinnake pikaajaliste tulemuste järgi.

Viited

„Tugevdatud polümeerimaterjalide edusammud struktureeritud kummiosakestega." Polümeeriteaduse areng, ScienceDirect.

Ameerika Ühendriikide patent 8,378,013. „Hübriidsed löögimodifikaatorid ja nende valmistamise meetod." USA patendiamet.

Ameerika Ühendriikide patent 6,303,688. „Kummiga tugevdatud segud". USA patendiamet.

„Mõjuaineid (MBS, CPE ja nano-mõõdus NBR) PVC töötlusomadustele." BATAN-i ajakiri, jurnal.batan.go.id.

Patent CN101190992A. „Läbipaistev akrüül-estriidi löögikindel modifikaator PVC-le." Eureka, PatSnap.

Apcotex Industries. „Pulbriline NBR (PNBR) — Sünteetilised kummist tooted." Apcotex.