اصلاح ترکیب لاستیکی: نقش پرکننده‌ها، روان‌کننده‌ها و افزودنی‌ها

اصلاح ترکیب لاستیکی: نقش پرکننده‌ها، روان‌کننده‌ها و افزودنی‌ها

یک پلیمر لاستیکی خالص و اصلاح نشده (صمغ تمیز) کاربرد عملی کمی در مهندسی صنایع دارد. به خودی خود، فاقد استحکام کششی برای مقاومت در برابر فشارهای بالا است، به سرعت در زیر نور خورشید تخریب می شود و مقاومت در برابر سایش ضعیفی دارد. قدرت واقعی الاستومرهای صنعتی در اصلاح ترکیبات نهفته است-ترکیب شیمیایی دقیق پلیمرهای پایه با پرکننده‌های تقویت‌کننده، نرم‌کننده‌ها و تثبیت‌کننده‌ها.

با تنظیم انواع و غلظت اصلاح‌کننده‌ها، شیمیدان‌های ترکیب‌کننده می‌توانند ترکیبات لاستیکی را برای خواص مکانیکی خاص، سازگاری‌های شیمیایی و محدوده‌های حرارتی سفارشی کنند. در این راهنما، دسته‌های اصلی اصلاح‌کننده‌های لاستیکی و نحوه تبدیل الاستومرهای پایه را به اجزای صنعتی{1} با کارایی بالا بررسی می‌کنیم.

1. تقویت کننده پرکننده ها: افزایش مقاومت کششی و سایش

پرکننده های تقویت کننده حیاتی ترین مواد افزوده شده به فرمول لاستیکی هستند. آنها از نظر فیزیکی و شیمیایی با زنجیره های پلیمری متصل می شوند و سختی، استحکام کششی، مدول و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهند.

• کربن سیاه:پرکاربردترین پرکننده تقویت کننده. کربن سیاه که از احتراق ناقص فرآورده های نفتی سنگین تشکیل شده است، بر اساس اندازه ذرات طبقه بندی می شود (به عنوان مثال، کوره سایشی بالا N330، اکسترود سریع N550، N990 متوسط ​​حرارتی). اندازه ذرات کوچکتر سطح بیشتری را برای برهمکنش پلیمر فراهم می کند، استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش را به حداکثر می رساند، در حالی که اندازه ذرات بزرگتر فرآیند پذیری و هزینه کمتر را بهبود می بخشد.
• سیلیس رسوبی:پرکننده تقویت کننده ترجیحی برای ترکیبات لاستیکی غیرسیاه یا رنگی-. سیلیس که در لاستیک سیلیکونی و لاستیک‌های با کارایی بالا بسیار مشخص است، استحکام پارگی و مقاومت حرارتی عالی را ارائه می‌کند. برای اطمینان از اتصال قوی با پلیمرهای غیر قطبی مانند EPDM، عوامل جفت کننده (سیلان ها) برای پر کردن شکاف شیمیایی بین ذرات سیلیس و ماتریس لاستیکی اضافه می شوند.

2. اصلاح رسانایی: ESD Safety و EMI Shielding

پلیمرهای لاستیکی پایه عایق های الکتریکی طبیعی هستند. با این حال، در کاربردهایی مانند بسته‌بندی الکترونیک، جابجایی سوخت، و محفظه‌های دفاعی، اجزای لاستیکی باید جریان الکتریکی را برای جلوگیری از تجمع استاتیک (تخلیه الکترواستاتیک یا ESD) یا جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) هدایت کنند.

اصلاح رسانایی با ترکیب شبکه های ذرات رسانا در ماتریس لاستیکی به دست می آید:

• کربن سیاه رسانا:ذرات کربن با ساختار خاص که مسیرهای رسانا را در غلظت های کمتر تشکیل می دهند. برای تسمه نقاله ایمن{1}}ESD و آسترهای شلنگ سوخت استفاده می شود.
• نانولوله های کربنی (CNTs) و گرافن:افزودنی های پیشرفته ای که رسانایی الکتریکی و تقویت مکانیکی بالا را در سطوح بارگذاری بسیار کم ارائه می دهند و انعطاف پذیری لاستیک را حفظ می کنند.
• پرکننده های فلزی:مخلوط کردن سیلیکون یا فلوروسیلیکن با نیکل-گرافیت پوشش داده شده، نقره-مس روکش شده، یا ذرات نقره خالص. این ترکیبات بسیار رسانا هستند و در واشرهای محافظ EMI برای محفظه های نظامی و مخابراتی قالب گیری می شوند.

3. تثبیت کننده های محیطی: محافظت در برابر UV، گرما و ازن

الاستومرها به پیری محیطی حساس هستند. گرما اکسیداسیون را تسریع می کند، اشعه ماوراء بنفش ستون فقرات پلیمری را می شکند، و ازن به پیوندهای دوگانه کربن-کربنی حمله می کند. برای محافظت از پلیمر پایه، شیمیدان های ترکیب کننده محافظ های شیمیایی اضافه می کنند:

• آنتی اکسیدان ها:افزودنی های قربانی که با رادیکال های آزاد تولید شده در اثر تنش حرارتی یا مکانیکی واکنش داده و از تخریب و سخت شدن زنجیره پلیمری جلوگیری می کند.
• آنتی اوزنانت ها (به عنوان مثال، 6PPD):عوامل شیمیایی که به سطح مهر و موم مهاجرت می کنند، قبل از اینکه بتواند به پیوندهای دوگانه پلیمر حمله کند با ازن محیط واکنش نشان می دهد و از ترک خوردن ازن جلوگیری می کند.
• جذب کننده های UV و کربن سیاه:کربن سیاه خود به عنوان یک تثبیت کننده UV عالی عمل می کند، تابش خورشید را جذب می کند و آن را به گرمای بی ضرر تبدیل می کند. برای ترکیبات غیرسیاه، جاذب های آلی UV یا دی اکسید تیتانیوم اضافه می شود.

4. نرم کننده ها: افزایش انعطاف پذیری در دمای پایین{1}

با کاهش دما، ترکیبات لاستیکی انعطاف پذیری خود را از دست می دهند و به حالت سخت و شیشه ای تبدیل می شوند (دمای انتقال شیشه، Tg).نرم کننده ها(مانند روغن‌های فرآیندی مبتنی بر پارافینیک، نفتنیک یا استر{0}) برای روانکاری زنجیره‌های پلیمری اضافه می‌شوند.

با افزایش حجم آزاد بین مولکول‌های پلیمری، نرم‌کننده‌ها به زنجیره‌ها اجازه می‌دهند تا راحت‌تر از کنار یکدیگر بلغزند. این امر دمای انتقال شیشه ای را کاهش می دهد و تضمین می کند که آب بندی ها در کاربردهای زیر صفر مانند سوپاپ های خارج از منزل و سیستم های ترمز خودرو انعطاف پذیر و پاسخگو باقی می مانند.

ماتریس اصلاح الاستومر

جدول زیر دسته‌های اولیه اصلاح‌کننده‌های لاستیک، افزودنی‌های رایج آن‌ها و خواص فیزیکی را که بهبود می‌بخشند، خلاصه می‌کند:

راه حل های ترکیبی سفارشی توسط Xiamen Best Seal

به عنوان یککارخانه دارای گواهی ISO و TÜVXiamen Best Seal با بیش از 20 سال تجربه در اصلاح ترکیب لاستیکی سفارشی برای برآوردن الزامات عملکرد سختگیرانه B2B تخصص دارد.

• در{0}}اختلاط لاستیک خانگی:ما میکسرهای داخلی پیشرفته (میکسرهای Banbury) و آسیاب های اختلاط باز را برای اطمینان از پراکندگی همگن پرکننده ها و افزودنی ها کار می کنیم.
• رئولوژی و تست های آزمایشگاهی:هر دسته ترکیبی در آزمایشگاه ما با استفاده از رئومترهای قالب متحرک (MDR) و تجهیزات تست کشش برای اطمینان از رفتار پخت و خواص فیزیکی سازگار تأیید می‌شود.
• انطباق با محیط زیست:ما فرمول-همه مواد را مطابق با دستورالعمل‌های RoHS، REACH و محیطی مطابقت می‌دهیم و مواد خطرناک را از ماتریس ترکیبی خود حذف می‌کنیم.

• بهترین مهر و موم Xiamen • ترکیب لاستیک سفارشی و علم مواد •