Welche Rohstoffe werden zur Herstellung von Gummi verwendet?

Gummi ist überall. Es ist ein allgegenwärtiges Material, auf das sich Verbraucher und Hersteller gleichermaßen verlassen, um ihr tägliches Leben und Betrieb zu betreiben. Aber haben Sie sich jemals gefragt, welche Rohstoffe zur Herstellung von Gummi verwendet werden? Wundern Sie sich nicht mehr, weil die DLR-Elastomer-Engineering hier ist, um Ihnen unseren detaillierten Leitfaden für alles zu geben, was in die Herstellung von Gummi einfließt.

In der Region gibt es 10.000 Gummizutaten als Expertenhersteller von Polymerprodukten. Es gibt ungefähr 20 Polymere, aus denen wir auswählen können, wobei jeder mehr als einen Lieferanten hat. Ganz zu schweigen von subtilen und signifikanten Unterschieden in ihren Eigenschaften. Wenn es darum geht, maßgefertigte Gummirasten zu entwickeln, kategorisieren wir unsere Zutaten mit Gummiverzinsung nach ihrem Zweck.

Polymere

Naturalgummi (NR), Styrol Butadien -Gummi (SBR), Butyl (IIR), halogenierter Butyl (Xiir), Isopren (IR), Butadiene (BR) - Dies sind Polymere, die hauptsächlich in Reifen verwendet werden.
Neopren (CR), Nitril (NBR), PVC/NBR, EPDM -Dies sind allgemeine Gummi, die Kraftstoff-, Öl-, Chemikalie-, Wasser-, UV-, Ozon- und Wetterbeständigkeit liefern. Sie liefern auch einen besseren Wärmewiderstand als NR, IR und SBR.
Eva, Polyurethan, Xnbr, Hypalon (CSM), Epichlorhydrin (ECO), Ethylenacryl (AEM/VAMAC) - Dies sind spezielle Polymere, die bei höheren Temperaturen als andere verwendet werden und ihre eigenen individuellen charakteristischen Eigenschaften haben. Zum Beispiel wird AEM in Feuerschutzanwendungen verwendet. Es ist halogenfrei und emittiert ungiftigen Rauch.
Hydriertes Nitril (HNBR), Acryl (AEM), Silikon (VMQ), Fluorosilicon (FVMQ), Aflas (TFE/P), Fluorosilicon (FKM), Perfluoroelastomere (FFKM) - Diese Polymer werden für Anforderungen und aggressive Umgebungen verwendet. Dazu gehören Öl- und Gas-, Tiefsee- und chemische Anlagen, die den höchsten Wärmespiegel und chemischen Widerstand erfordern.

Beachten Sie, dass die oben genannten Polymere in Polymerisierungsanlagen von mehreren Millionen Pfund hergestellt werden, in denen Monomere wie Styrol und Butadien unter Druck zur Herstellung von Gummi reagieren (Styrol Butadiene-Gummi oder SBR in diesem Beispiel). Jedes Polymer hat seine eigene Monomere und Polymerisationschemie. Jedes wird mit einem bestimmten Molekulargewicht (oder Mooney -Viskosität) hergestellt, wodurch die physikalischen Eigenschaften und die erforderliche Verarbeitung ausgeglichen werden.

Polymere für sich genommen ohne die Hinzufügung anderer Zutaten finden wenig Gebrauch. Die bemerkenswerte Ausnahme ist die Ölmodifizierung. Polymere können zu Öl zugesetzt werden, um eine konstante Viskosität mit zunehmenden Temperaturen aufrechtzuerhalten, wobei ein erstklassiges Beispiel dafür motorisches Öl ist. Die meisten Polymere werden im gehärteten oder vulkanisierten Zustand verwendet, um die optimalen physikalischen Eigenschaften zu erhalten, die für die Anwendung und Lebensdauer erforderlich sind.

Füllstoffe

Füllstoffe werden hinzugefügt, um das Polymer für verbesserte physikalische Eigenschaften zu verstärken, besser zu verarbeiten und das Polymer für die Kosteneffizienz auszudämmen. Die überwiegende Mehrheit der Gummianwendungen ist schwarz. Dies ist auf die Verwendung eines verstärkenden organischen Füllstoffs namens Carbon Black zurückzuführen. Sie sind in vielen Klassen erhältlich, dass jeder dem Polymer und anschließend die resultierende Verbindung und Endprodukt ihren eigenen einzigartigen Eigenschaften verleiht.

In Polymeren werden viele nicht verstärkende Füllstoffe verwendet, um nicht schwarze Gummi-Waren für Branchen wie Schuhsohlen, Lebensmittel, medizinische und pharmazeutische Produkte herzustellen. Der einzige verstärkende Nichtschwarzfüllstoff ist Kieselsäure. Füllstoffe in dieser Kategorie sind anorganisch, wie Whiting (Calciumcarbonat), Talk (Magnesiumsilikat), Ton und Siliciumdioxid (Siliziumdioxid), um nur einige zu nennen. Spezialistische Füllstoffe für Flammenhemmung und andere Immobilien sind ebenfalls erhältlich.

Plastikiser

Polymere benötigen die Hinzufügung einiger Füllstoffe, um sie besser zu verarbeiten. Füllstoffe neigen dazu, die Härte zu erhöhen und steife Verbindungen und schließlich härtere Teile zu produzieren. Um diesen Effekt auszugleichen, werden Plastizierer oder Öle verwendet.

Die häufigsten Typen sind:

Mineralöle
Paraffinisch, naphthenisch, aromatisch

Diese werden weit verbreitet und bieten gute Verarbeitungskautschukverbindungen. Sie können in Rohstoffkautschuhen innerhalb von Grenzen verwendet werden. Für ölbeständige und spezialisierte Gummi werden synthetische Öle verwendet. Diese sind tendenziell vom Estertyp und werden für ihre anwendungsspezifischen Eigenschaften verwendet. Zum Beispiel Flexibilität bei Temperaturen unter Null, Flammenhemmung oder antistatische Eigenschaften.

Antidegradanten

Um Gummiprodukte zu entwickeln, die in ihrer Anwendungsumgebung ein gutes Maß an Schutz bieten, können verschiedene Additive hinzugefügt werden. Der Polymerabbau kann aufgrund des Angriffs aus einer Kombination aus einer beliebigen Anzahl der folgenden Angriffe erfolgen:

Chemisch> Sauerstoff, Ozon
Hydrolytisch> Wasser
Wärme> Wärme, Pyrolyse
Photolytisch> UV
Biologisch
Strahlung
Mechanisch

Verschiedene Zutaten bieten dem Gummiprodukt einen Schutzniveau. Alle Materialien unterliegen einem der oben genannten Angriffe. Beispielsweise reagieren Photonen aus Licht-, Sauerstoff- oder Ozonradikalen mit Ungesättigung im Polymer Rückgrat und beginnen den Abbauzyklus. Die Additive, die verwendet werden, um dem Abbau entgegenzuwirken, absorbieren die freien Radikale, indem die Hauptpolymerkette nicht angegriffen wird, und eine weitere Verschlechterung des Auftretens.

Die Chemikalien, die wir verwenden, reichen von mikrokristallinen Wachs für den Ozonschutz bis hin zu Antioxidans- und UV-Beschützern auf Phenolbasis. Para-Phenylendiamine werden häufig verwendet, obwohl diese Färbung sind. Die meisten Antidegradantensysteme verwenden eine Kombination von Chemikalien.

Blasenmittel, Pigmente, Bindungsmittel

Bestimmte Additive werden verwendet, um spezifische Eigenschaften für Kautschukverbindungen bereitzustellen. Blau ist die Farbe, die in der Lebensmittelindustrie im Allgemeinen bevorzugt wird. Lebensmittelhersteller bevorzugen auch, dass der Gummi Metall nachweisbar ist. Viele Pigmente sind erhältlich, die sowohl organisch als auch anorganisch sind. Rotoxid und gelb Ocker sind Beispiele für anorganische Materialien, während ein Beispiel für organische Materialien Azofarbstoffe sind.

Um Gummi an Metall oder andere Substrate zu stecken, können im Gummi und eine angemessene Behandlung des Substrats erforderlich sein. Einige Anwendungen - z. B. Auto -Türprofile - erfordern geblasen, Schaum oder Schwammkautschuk. Die Löcher oder Zellen im Gummi werden durch Hinzufügen von Materialien erzeugt, die beim Erhitzen Stickstoff freisetzen. Die Härtungsreaktion fängt die Gase mit dem Ausdehnung des Gummis.

Aushärtungsmittel

Nachdem wir dem Gummi viele Zutaten hinzugefügt haben, haben wir jetzt eine Verbindung, die die Konsistenz von Plastilin hat. Dieses Material muss unter Wärme und Druck geheilt werden, damit es eine Form annehmen kann, die bei Deformation beibehalten werden kann. Schwefel kann hinzugefügt werden, um Vernetzungen zu beeinflussen und ein dreidimensionales vernetztes Netzwerk bereitzustellen. Da die Reaktion mit Schwefel langsam ist, werden verschiedene Arten von Beschleunigern hinzugefügt, um die Reaktion zu beschleunigen oder zu beschleunigen.

Mit diesem Prozess der Verwendung von Beschleunigern können Produkte effizienter hergestellt werden. Bei der Auswahl dieser Additive muss jedoch darauf geachtet werden. Dies liegt daran, dass sie viele Aspekte der Produktion (Prozesssicherheit, Haltbarkeit) und Lebensdauer (Vernetzungsdichte, dynamische mechanische Eigenschaften) beeinflussen.

Suchen Sie nach detaillierteren Informationen zu den verschiedenen Arten von Gummi und Polymeren, mit denen wir zusammenarbeiten? Schauen Sie sich dann unsere Materialführer an, bei denen Sie FAQs und weitere Führer wie diese finden, in der alles detailliert ist, was Sie wissen müssen. Wenn Sie nach Gummi- oder Polymerprodukten suchen, setzen Sie sich heute über unsere Kontaktseite oder über LinkedIn mit dem DLR -Elastomer in Verbindung und wir können Ihre Anforderungen unterhalten.