Vilka råvaror används för att tillverka gummi?

Gummi finns överallt. Det är ett allestädes närvarande material som både konsumenter och tillverkare förlitar sig på att göra sitt dagliga liv och verksamhet. Men har du någonsin undrat vilka råvaror som används för att göra gummi? Undrar inte mer eftersom DLR Elastomer Engineering är här för att ge dig vår djupgående guide till allt som går till tillverkning av gummi.

Det finns i området med 10 000 gummiingredienser tillgängliga för oss som experttillverkare av polymerprodukter. Det finns cirka 20 polymerer som vi kan välja mellan, där var och en har mer än en leverantör. För att inte tala om subtila och betydande skillnader i deras egenskaper. När det gäller att utveckla anpassade gummisister, kategoriserar vi våra gummiblandande ingredienser enligt deras syfte.

Polymerer

Naturgummi (NR), styren butadiengummi (SBR), butyl (IIR), halogenerad butyl (XIIR), isopren (IR), butadien (BR) - Dessa är polymerer som främst används i däck.
Neoprene (CR), nitril (NBR), PVC/NBR, EPDM -Dessa är allmänna gummi som ger bränsle, olja, kemiska, vatten, UV, ozon och vädermotstånd. De levererar också bättre värmebeständighet än NR, IR och SBR.
Eva, polyuretan, XNBR, Hypalon (CSM), epiklorhydrin (ECO), etenakryl (AEM/VAMAC) - Dessa är speciella polymerer, som används vid högre temperaturer än andra och har sina egna individuella karakteristiska egenskaper. Till exempel används AEM i brandhämmande applikationer. Det är halogenfritt och avger giftfri rök.
Hydrogenerad nitril (HNBR), akryl (AEM), silikon (VMQ), fluorosilikon (FVMQ), AFLAS (TFE/P), fluoroelastomerer (FKM), perfluoroelastomerer (FFKM) - dessa polymerer är använda i krävande och aggressiva miljöer. Dessa inkluderar olja och gas, djup hav och kemiska installationer som kräver högsta nivåer av värme och kemisk resistens.

Observera att ovanstående polymerer är gjorda i polymerisationsverk med flera miljoner pund där monomerer såsom styren och butadien reageras under tryck för att producera gummi (styren butadiengummi eller SBR i detta exempel). Varje polymer har sina egna monomerer och polymerisationskemi. Var och en är tillverkad med en specifik molekylvikt (eller Mooney -viskositet), balanserar de fysiska egenskaperna och den bearbetning som krävs.

Polymerer på egen hand, utan tillsats av andra ingredienser, hittar liten användning. Det anmärkningsvärda undantaget är oljemodifiering. Polymerer kan tillsättas olja för att upprätthålla en konstant viskositet med ökande temperaturer, med ett utmärkt exempel på att detta är motorolja. De flesta polymerer används i det härdade eller vulkaniserade tillståndet för att erhålla de optimala fysiska egenskaperna som krävs för applikations- och livslängden.

Fyllare

Fyllmedel läggs till för att förstärka polymeren för förbättrade fysiska egenskaper, bättre bearbetning och bulka ut polymeren för kostnadseffektivitet. De allra flesta gummitillämpningar är svarta. Detta beror på användningen av ett förstärkande, organiskt fyllmedel som kallas kolsvart. De finns i många betyg som var och en ger sin egen unika uppsättning egenskaper till polymeren och därefter den resulterande föreningen och slutprodukten.

Många icke-förstärkande fyllmedel används i polymerer för att göra icke-svarta gummivaror för industrier, såsom skosulor, mat, medicinska och läkemedelsprodukter. Det enda förstärkande icke-svarta fyllmedlet är kiseldioxid. Fyllmedel i denna kategori är oorganiska, såsom vitling (kalciumkarbonat), talk (magnesiumsilikat), lera och kiseldioxid (kiseldioxid) för att bara nämna några. Specialistfyllmedel för flamskydd och andra egenskaper finns också tillgängliga.

Mjukgörare

Polymerer behöver tillsats av vissa fyllmedel för att göra dem bearbetade bättre. Fyllmedel tenderar att öka hårdheten och producera styva föreningar och så småningom hårdare delar. För att motverka denna effekt används mjukgörare eller oljor.

De vanligaste typerna inkluderar:

Mineraloljor
Paraffinisk, naftenisk, aromatisk

Dessa används allmänt och ger goda bearbetningsgummiföreningar. De kan användas i råvarugummi inom gränserna. För oljebeständiga och specialiserade gummier används syntetiska oljor. Dessa tenderar att vara av estertypen och används för sina applikationsspecifika egenskaper. Till exempel ger flexibilitet vid temperaturer under noll, flamskydd eller antistatiska egenskaper.

Antidegrader

För att utveckla gummiprodukter som ger en bra grad av skydd inom deras applikationsmiljö kan olika tillsatser läggas till. Polymernedbrytning kan ske på grund av attack från en kombination av valfritt av följande:

Kemikalie> syre, ozon
Hydrolytisk> vatten
Termisk> värme, pyrolys
Fotolytisk> UV
Biologisk
Strålning
Mekanisk

Olika ingredienser ger gummiprodukten en skyddsnivå i tjänsten. Allt material är föremål för attack från något av ovanstående. Till exempel reagerar fotoner av ljus, syre eller ozonradikaler med omättnad i polymerskelettet och startar nedbrytningscykeln. De tillsatser som används för att motverka nedbrytningen absorberar de fria radikalerna och hindrar huvudpolymerkedjan från att attackeras och ytterligare nedbrytning från att äga rum.

Kemikalierna som vi använder sträcker sig från mikrokristallina vaxer för ozonskydd till fenolbaserad antioxidant och UV-skydd. Para-fenylendiaminer används ofta, även om dessa färgas. De flesta antidegradantsystem använder en kombination av kemikalier.

Blåsningsmedel, pigment, bindningsmedel

Vissa tillsatser används för att tillhandahålla specifika egenskaper till gummiföreningar. Blå är den färg som generellt föredras i livsmedelsindustrin. Livsmedelstillverkare föredrar också att gummiet är metallet detekterbart. Många pigment finns tillgängliga, som är både organiska och oorganiska. Röd oxid och gul ockra är exempel på oorganiska material, medan ett exempel på organiska material är azofärgämnen.

För att fästa gummi till metall eller andra underlag kan bindningsmedel behövas i gummi, liksom lämplig behandling av underlaget. Vissa applikationer - som bildörrprofiler - kräver blåst, skum eller svampgummi. Hålen eller cellerna i gummiet skapas genom att tillsätta material som frigör kväve under uppvärmning. Curing -reaktionen fångar gaserna när gummiet expanderar.

Härdningsmedel

Efter att ha lagt till många ingredienser till gummiet har vi nu en förening som har konsistensen av plastin. Detta material måste botas under värme och tryck för att det ska ta en form som kan behållas när de formas. Svavel kan läggas till för att åstadkomma tvärbindningar och ge ett tredimensionellt tvärbundet nätverk. Eftersom reaktionen med svavel är långsam, läggs olika typer av acceleratorer för att påskynda eller påskynda reaktionen.

Denna process för att använda acceleratorer gör det möjligt att tillverkas mer effektivt. Man måste dock vara försiktig när du väljer dessa tillsatser. Detta beror på att de påverkar många aspekter av produktion (processsäkerhet, hållbarhet) och livslängd (tvärbindningstäthet, dynamiska mekaniska egenskaper).

Letar du efter mer detaljerad information om de olika typerna av gummi och polymerer vi arbetar med? Kolla sedan in våra materiella guider där du kan hitta vanliga frågor och fler guider som den här som beskriver allt du behöver veta. Om du letar efter gummi- eller polymerprodukter kommer du i kontakt med DLR -elastomer idag via vår kontaktsida eller via LinkedIn så kan vi chatta över dina krav.