חומרים להקשת גומי: כיצד לבחור את החומר הנכון עבור שינוי הפולימר?

יותר גומי לא תמיד אומר חלק חזק יותר. חומר לא מתאים עלול לפגוע בזרימה, בגמישות ובעלות, ויתכן שתגלו זאת רק לאחר התהליך.

לבחירת חומרי הידוק גומי, מתחילים ממטריצת הפולימר ומבעיית הביצועים. לאחר מכן משווים בין התאמה, שיפור העמידות בפני זעזועים, גמישות, גודל החלקיקים, התנהגות העיבוד והיציבות לטווח ארוך. את הבחירה יש לאשר באמצעות ניסויים קטנים.

ראיתי פרויקטים רבים שמתחילים בשם מוצר ומסתיימים בניסוי כושל. אני מעדיף סדר שונה. הנה הדרך שבה אני מעבד את הבחירה, שלב אחר שלב.

למה משמשים חומרי הידוק גומי?

פולימרים קשיחים שומרים על צורתם אך נסדקים בעת מכה פתאומית. לאחר מכן עולים תלונות ומחאה.

חומרים מחלקים גומי מסייעים לפולימרים קשיחים לספוג זעזועים ולהתנגד לכשל שבירי. יצרנים משתמשים בהם בצנורות, בפרופילים, במארזים ובאטמים. אולם חומרים שונים פותרים בעיות תרכובות שונות.

מטרה אחת, מספר בעיות

כיסיתי את המנגנון בפוסט שלי על ה-חומר מחליק גומי ניטריל, אז לא אחזור על זה כאן. המונח "הקשיה" מסתיר בתוכו מספר משימות. פרופיל PVC עשוי להזדקק לחוזק בפני פגיעות קרות. מעטפת כבל עשויה להזדקק לגמישות. חלק הנמצא בסמוך לדלק עשוי להזדקק לעמידות בפני שמן. גיליון שקוף עשוי להזדקק לשקיפות. גומי אחד אינו יכול למלא את כל ארבעת התפקידים. לקוחות غالבם שואלים אותי: "איזה מהם הקשה ביותר?" השאלה הראשונה שלי היא אחרת: "מה נכשל?" אסקירה על חלקיקי גומי מבניםמסביר שקשיות השפעה תלויה בעיקר בפאזת הגומי ובמידה שהגומי נקשר היטב למטריקס. הקשר הוא שקובע את התוצאה, ולא התווית שעל השקית. ביודאהנג אנו מתחילים כל שיחה שם.

אילו סוגי חומרים לחיזוק גומי זמינים?

השוק מונה הרבה מודיפיקטורים. שמותיהם נראים דומים, אך תפקידם שונה.

סוגים נפוצים כוללים חומרים על בסיס גומי ניטרילי, חומרים על בסיס פוליבוטאדיאן כגון MBS ושתילים מסוג ABS, וכן מודיפיקטורים אחרים כמו CPE, פולימרים אקריליים במבנה גרעין-קליפה ופולימרים אתילניים מתפקדונים. כל אחד מהם מתאים למטריצות שונות.

חומרים על בסיס גומי ניטרילי

אלה מספקים עמידות בפני שמן, קוטביות וגמישות. הם גם מגיעים בצורת אבקה, מה שמקל על המינון והערבוב. אני מעדיף אותם עבור חלקים גמישים שנחשפים לשמן, שם מתגמש קשה היה פוגע בתכנון. PNBR שייך לקבוצה זו.

חומרים מבוססי פוליבוטאדין

אלה הם מודיפיקatori השפעה קלאסיים. הם יוצרים שלב גומי בתוך המטריצה, והגרפטיות קובעת עד כמה הם נקשרים היטב.אבסהוא הדוגמה המוכרת ביותר, ואת שלב הגומי שלו הסברתי בפוסט השני שלי. עבור PVC קשיח, א…פטנט על מודיפיקטורים היברידיים לפגיעההשמות MBS, ABS, פולימרים גליליים/קליפיים אקריליים ו-CPE מוצגים כבחירות הסטנדרטיות.

חומרים אחרים מבוססי גומי

חלק מהמטריצות זקוקות לעזרה נוספת. בפוליאמיד, אפטנט על תערובת מגבירה את הקשיחות של הגומימשלב את האלסטומר עם פולימר אתילן מפונקציונליזט הנושא חומצה לא רוויה או אנידריד. אני מציג אותם זה לצד זה כדי שהלקוחות יראו את כל המנעד לפני שהם בוחרים. PNBR אינו האפשרות היחידה.

כיצד על יצרנים להשוות חומרים לחיזוק גומי?

גליונות הנתונים מראים את נתוני השפעת החומר. הם כמעט ולא מראים כיצד מתנהג החומר במיקסר שלך.

השוו כל מועמד לפי אותם גורמים: התאמה לפולימר, ביצועי השפעה, גמישות, עמידות בפני שמן, גודל חלקיקים, התנהגות העיבוד, רמת העמסה ויציבות לטווח ארוך. דרגו אותם בהתאם לצורכי המוצר שלכם, ולא על פי סולם כללי.

השתמש ברשימת בדיקה אחת

התנהגות עיבוד השעון

קונים רבים מפספסים את הגורם הזה. אחקר MBS, CPE ו-nano-NBR ב-PVCנמצא ש-MBS העלה באופן ברור את מומנט ההמסה, בעוד ש-CPE ו-nano-NBR כמעט ולא השפיעו עליו. תוספת השפעה משמעותית עשויה להוביל לעומס גבוה יותר על המכונה. גם בשימוש ניכרים קיצוצים וחילופי תמורה. אפטנט על מודיפיקטורים אקריליים שקופיםמציין ש-MBS סובל מבעיית עמידות בפני מזג האוויר וכי CPE אינו יכול לשרת מוצרים שקופים מ-PVC. אני אף פעם לא מדרג על בסיס השפעה בלבד. כמו כן, אני שואל מה התנאים שהחלק ייחשף אליהם לאחר שיצא מהמפעל: אור שמש, דלק, אחסון בקור וטיפול גס – כל אלה משנים את התשובה. תוסף שמנצח במעבדה עשוי להפסיד בשטח. לכן, אני רושם את תנאי השירות האמיתיים לצד רשימת הבדיקות לפני שאני משווה בין כל פריט.

איפה פנבר מתפקד בין חומרי התחזקות הגומי?

פנברמושך תשומת לב במהירות. הוא לא מתאים לכל מטריצה.

PNBR מתאים לתכניות המצריכות את הקוטביות, הגמישות ועמידות השמן של גומי ניטריל, בעיקר ב-PVC מפלסטיפיקציה, וכן מרוויחים מטיפול באבקה. זהו אופציה אחת, ולא תשובה אוניברסלית.

איפה זה עובד טוב

Apcotex מונה NBR אבקתילקומפוזיטים, ללוחות חיבור ולשינוי PVC מפלסטיפי. זה תואם את מה שאני רואה. הקוטביות מסייעת ב-PVC, והאבקה נמדדת ומשולבת ללא כל חיתוך או שקילה של גומי מגלילי הבאל. כתבתי על המינון, הערבוב והאוטומציה בפוסט שלי עלאבקת גומי סינתטי NBRבקיצור, PNBR מציע מסלול טיפול וערבוב שונה משל חבילות. עבור מפעלים עם מינון אוטומטי, המסלול הזה יכול לחסוך עבודה ולשמור על אחידות בין המנות.

איפה אני שוהה בזהירות

לגומי ניטריל יש שלד בוטאדיאני, ולכן חום, חמצן וضوء יכולים לגרום לו להתיישן. אני ממליץ לשקול פעמיים שימוש בחלקים שמתعرضים לשמש ובמוצרים שקופים. מטריצה לא-קוטבית היא סימן אזהרה נוסף. במקרים אלה, אני משווה את ה-PNBR לסוגים אחרים לפני שאני ממליץ עליו. ביודהאנג אנו מעדיפים לומר "לא זה" מאשר לאבד את אמון הלקוח בניסוי השני.

כיצד יש לבחור חומר מקשיח גומי?

דלג על שלב אחד ותשלם מאוחר יותר. בחירה לא מוצלחת תופיע במשפט השני, או בשנה השנייה.

הגדירו את המטריצה, קבעו את הבעיה, בדקו התאמה, השוו בין תהליכי עיבוד, בחנו את גודל החלקיקים והפיזור, ערכו ניסויים קטנים ולאחר מכן בדקו את הביצועים לטווח ארוך. הקפידו על סדר זה כדי להימנע מהטעויות היקרות ביותר.

הסדר השבעת השלבים שלי

1. הגדירו את מטריצת הפולימר, שכן כל בחירה עתידית תלויה בה.
2. זהה את בעיית הביצוע, כגון השפעת הקור או הגמישות.
3. בדקו את התאימות בין הגומי למטריצה.
4. השווה את התנהגות העיבוד בציוד שלך.
5. הערכו את גודל החלקיקים ואת הפיזור בחלק המולבש.
6. בצע ניסויים בקנה מידה קטן לפני כל הזמנה גדולה.
7. בחן את הביצועים לטווח ארוך בתנאי חום, נוזלים ועומס אמיתיים.

למה הניסויים מנצחים את דפי הנתונים

ניסיון מעשי בעיבוד חשוב לא פחות מנתוני המעבדה. אני רוצה לראות כיצד מתנהג החומר במהלך התערובת וכיצד זה ניכר בחלק המוגמר. ביודאהנג אנו מתחילים מתנאי התהליך והשירות של הלקוח, ולאחר מכן דנים בדרגות. סדר זה מביא לתוצאות יציבות יותר. כמו כן, אני מבקש מהלקוחות לנהל רשומות לגבי זמן הערבוב, התנהגות המסה ומראה החלק בכל ניסוי. רישומים קטנים אלה מסבירים לעיתים קרובות את התוצאה טוב יותר מאשר מספר חד-פעמי של מבחן השפעה. הם גם מקצרים את זמן הניסוי הבא, שכן אף אחד לא חוזר על ניסוי שכבר נכשל.

מסקנות

החומר הטוב ביותר להקשת גומי הוא זה שמתאים לפולימר, לתהליך ולמוצר שלכם. השוו באמצעות רשימת בדיקה אחת, בדקו דגימות קטנות והערכו על סמך תוצאות לטווח ארוך.

מאמרים מומלצים

"התקדמויות בחומרים פולימריים מחוזקים באמצעות חלקיקי גומי מבנים." התקדמות במדע הפולימרים, סצ'נסדירקט.

פטנט ארה"ב 8,378,013. "מגבירי השפעה היברידיים ושיטת הכנתם." USPTO.

פטנט ארצות הברית 6,303,688. "תערובות מוקשיות בגומי." USPTO.

"השפעות מודיפיקטורי השפעה (MBS, CPE ו-NBR בקנה מידה ננומטרי) על היכולת לעבד PVC." כתב העת BATAN, jurnal.batan.go.id.

פטנט CN101190992A. "מתגביר עמידות בפגיעה מester אקרילי שקוף ל-PVC." יוריקה, פטסנאפ.

אפקוטקס תעשיות. "NBR אבקתי (PNBR) — מוצרי גומי סינתטיים." אפקוטקס.