Phân loại và đặc điểm của cao su đặc biệt

Sợi tổng hợpcao su, tẩylà một trong ba loại vật liệu tổng hợp chủ yếu và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, quốc phòng, giao thông vận tải và đời sống hàng ngày. Cao su tổng hợp chức năng và hiệu suất cao là vật liệu cơ bản tiên tiến then chốt cần thiết cho sự phát triển của thời kỳ mới, đồng thời nó cũng là nguồn lực chiến lược quan trọng của đất nước.

Kể từ khi đổi mới và mở cửa, sau hơn nửa thế kỷ phát triển, ngành cao su nước ta đã trải qua sự kết hợp giữa nghiên cứu phát triển độc lập trong nước và du nhập công nghệ tiên tiến của nước ngoài: từ nguyên liệu tự nhiên.cao su, tẩycao su tổng hợp, cao su đặc biệt hiệu suất cao ngày nay. Trong kỷ nguyên "trí tuệ + xanh", các nhà khoa học đã liên tiếp phát triển các sản phẩm cao su đặc biệt như cao su nitrile hydro hóa, cao su lưu hóa dẻo nhiệt, cao su silicone hiệu suất cao và cao su fluoroether, được sử dụng trong hàng không vũ trụ, vận tải ô tô, xây dựng điện. và các lĩnh vực khác. Bắt đầu phát triển theo hướng cao cấp, quy trình xanh và hướng thông minh.

Phân loại và đặc điểm của cao su đặc biệt

Vật liệu cao su tổng hợp đặc biệt đề cập đến vật liệu cao su có các tính chất đặc biệt như chịu nhiệt độ cao và thấp, chống lão hóa, chống mài mòn và kháng hóa chất, khác với các vật liệu cao su thông thường, chủ yếu là cao su nitrile hydro hóa(HNBR), nhựa lưu hóa nhiệt dẻo (TPV) , Cao su silicone, cao su flo, cao su florosilicone, cao su acrylate, ... Do tính chất đặc biệt của nó, vật liệu cao su đặc biệt đã trở thành vật liệu chủ chốt cần thiết cho sự phát triển của các chiến lược quốc gia lớn và các lĩnh vực mới nổi như hàng không vũ trụ, quốc phòng và công nghiệp quân sự, điện tử thông tin, năng lượng, môi trường và đại dương. Các đặc tính và ứng dụng của một số vật liệu được mô tả dưới đây:

1. Nitrile hydro hóacao su, tẩy(HNBR)

Cao su nitrile hydro hóa là vật liệu cao su có độ bão hòa cao thu được bằng cách hydro hóa có chọn lọc các đơn vị butadien trên chuỗi cao su nitrile với mục đích cải thiện khả năng chịu nhiệt và chống lão hóa của cao su nitrile butadien (NBR). , tính năng chính của nó là nó có thể được sử dụng trong thời gian dài ở 150, và nó vẫn có thể duy trì các tính chất cơ lý cao ở nhiệt độ cao, có thể đáp ứng tốt các yêu cầu đặc biệt về khả năng chịu nhiệt độ cao và kháng hóa chất của vật liệu trong ô tô, hàng không vũ trụ, mỏ dầu và các lĩnh vực khác. Các yêu cầu ngày càng được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như phớt dầu ô tô, các bộ phận của hệ thống nhiên liệu, dây đai truyền động ô tô, hộp giữ khoan và piston cho bùn, con lăn cao su in và dệt, con dấu hàng không vũ trụ, vật liệu hấp thụ va chạm, v.v.

2. Nhựa nhiệt dẻo Vulcanizate (TPV)

Lưu hóa nhiệt dẻo, viết tắt là TPVs, là một loại chất đàn hồi dẻo nhiệt đặc biệt được tạo ra bằng cách "lưu hóa động" của hỗn hợp không thể trộn lẫn giữa nhựa nhiệt dẻo và chất đàn hồi, tức là việc lựa chọn pha đàn hồi trong quá trình trộn nóng chảy với chất dẻo nhiệt Liên kết chéo hữu tính. Sự lưu hóa đồng thời của pha cao su với sự có mặt của chất liên kết ngang (có thể là peroxit, điamit, chất xúc tiến lưu huỳnh, v.v.) trong quá trình trộn nóng chảy với nhựa nhiệt dẻo dẫn đến một ma trận nhựa nhiệt dẻo liên tục lưu hóa bao gồm cao su liên kết chéo phân tán Các hạt trong pha, động lưu hóa dẫn đến tăng độ nhớt cao su, thúc đẩy quá trình đảo pha và cung cấp hình thái đa pha trong TPV. TPV có cả hiệu suất tương tự như cao su nhiệt rắn và tốc độ xử lý của nhựa nhiệt dẻo, chủ yếu được đặc trưng bởi tỷ lệ hiệu suất / giá cao, thiết kế linh hoạt, trọng lượng nhẹ, phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, dễ gia công, chất lượng sản phẩm và ổn định kích thước Và có thể tái chế, rộng rãi được sử dụng trong các bộ phận ô tô, xây dựng điện, con dấu và các lĩnh vực khác.

3. Cao su silicone

Cao su silicone là một loại cao su tổng hợp đặc biệt được làm từ polysiloxan mạch thẳng trộn với chất độn gia cường, chất độn chức năng và chất trợ, và trở thành chất đàn hồi có cấu trúc mạng lưới sau khi lưu hóa trong điều kiện gia nhiệt và áp suất. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời, chống chịu thời tiết, chống ôzôn, kháng hồ quang, cách điện, chống ẩm, độ thoáng khí cao và quán tính sinh lý. Nó có một loạt các ứng dụng trong công nghiệp hiện đại, điện tử và điện, ô tô, xây dựng, y tế, chăm sóc cá nhân và các lĩnh vực khác, và đã trở thành một vật liệu hiệu suất cao tiên tiến không thể thiếu trong ngành công nghiệp hàng không, quốc phòng và quân sự, sản xuất thông minh và các lĩnh vực khác .

4. Cao su flo

Cao su flo là vật liệu cao su chứa flo có chứa các nguyên tử flo trên nguyên tử cacbon của chuỗi chính hoặc chuỗi phụ. Các tính chất đặc biệt của nó được xác định bởi các đặc điểm cấu tạo của các nguyên tử flo. Cao su flo có thể được sử dụng ở 250 ° C trong thời gian dài và nhiệt độ bảo dưỡng tối đa có thể đạt 300 ° C, trong khi nhiệt độ bảo dưỡng giới hạn của EPDM và cao su butyl truyền thống chỉ là 150 ° C. Ngoài khả năng chịu nhiệt độ cao, fluorocao su, tẩy còn có khả năng chống dầu tuyệt vời, kháng hóa chất, kháng axit và kiềm, và hiệu suất toàn diện của nó là tốt nhất trong số tất cả các vật liệu đàn hồi cao su. Nó chủ yếu được sử dụng để chống dầu cho tên lửa, tên lửa, máy bay, tàu thủy, ô tô và các phương tiện khác. Các lĩnh vực chuyên dùng như niêm phong, đường ống chịu dầu là vật liệu chủ yếu không thể thiếu cho nền kinh tế quốc dân và các ngành công nghiệp quốc phòng, quân sự.

5. Cao su acrylate (ACM)

Cao su acrylate (ACM) là chất đàn hồi thu được bằng cách đồng trùng hợp acrylate làm monome chính. Chuỗi chính của nó là một chuỗi cacbon bão hòa, và các nhóm phụ của nó là các nhóm este phân cực. Do cấu trúc đặc biệt của nó, nó có nhiều đặc tính tuyệt vời, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt, chống lão hóa, kháng dầu, kháng ôzôn, chống tia cực tím, v.v., các tính chất cơ học và tính chất gia công của nó tốt hơn so với cao su fluorocao su, tẩy và silicone, và khả năng chịu nhiệt của nó , khả năng chống lão hóa và chống dầu rất tuyệt vời. trong cao su nitril. ACM được sử dụng rộng rãi trong các môi trường nhiệt độ cao và chịu dầu khác nhau, và đã trở thành vật liệu làm kín được phát triển và thúc đẩy bởi ngành công nghiệp ô tô trong những năm gần đây.

Ứng dụng của cao su đặc biệt trong các sản phẩm niêm phong ô tô

Theo thống kê, một chiếc ô tô cần sử dụng hơn chục loại sản phẩm cao su và hơn 100 loại phụ tùng cao su, và lượng tiêu thụ cao su chiếm khoảng 70% sản lượng cao su của thế giới. Tình hình bảo vệ môi trường khắc nghiệt và sự thay đổi quan niệm phát triển và phương pháp phát triển đã làm cho sự chú ý của cao su đặc biệt thân thiện với môi trường hiệu suất cao ngày càng gia tăng. Ngành công nghiệp ô tô có những yêu cầu khắt khe đối với cao su. Ngoài tính năng tuyệt vời, nó còn phải có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống dầu, chống mài mòn tốt,… Cao su đặc chủng có vị trí thống trị trong cao su ô tô.

Cao su florosilicone

Cao su fluorosilicone thu được bằng cách đưa các nhóm fluoroalkyl vào chuỗi bên của cao su silicone để sửa đổi nó. Hiệu suất lão hóa nhiệt của cao su fluorosilicone là tuyệt vời, chủ yếu là do chuỗi chính của nó là liên kết silicon-oxy bão hòa, và năng lượng liên kết của nó lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết C-C. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt của nó bị giảm do có thêm nhóm trifluoropropyl. Nhóm trifluoropropyl dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao và tạo ra khí độc có chứa flo. Nhiệt độ hoạt động của cao su fluorosilicone nói chung không lớn hơn 288 â „ƒ. Cao su fluorosilicone có khả năng chống dầu và chống ăn mòn hóa học tuyệt vời, đồng thời có thể duy trì hiệu suất làm kín và gioăng tốt trong môi trường dầu -6 8 ~ 230 â „ƒ. Cao su fluorosilicone có ưu điểm tuyệt vời trong môi trường khắc nghiệt cực lạnh và cực nóng. Các ứng dụng của nó trong ô tô chủ yếu là: phớt hệ thống nhiên liệu, vòng đệm chữ O của động cơ ô tô và hệ thống truyền động, hệ thống sưởi và làm mát, ống tăng áp, v.v. được sử dụng rộng rãi.

fluorocao su, tẩy

Cao su flo được tổng hợp bằng cách đưa các nguyên tử flo vào chuỗi chính hoặc chuỗi phụ của chuỗi cacbon. Hiện nay, hơn 60% cao su flo được sử dụng trong sản xuất ô tô, và khả năng chống dầu, chống oxy hóa và chống ăn mòn của nó rất mạnh. Vào những năm 1950, đất nước tôi đã phát triển polyolefin fluorocao su, tẩy, và sau đó lần lượt phát triển cao su perfluoroether. Cao su flo có hiệu suất tuyệt vời trong nhiệt độ cao và môi trường hóa chất phức tạp. Trong ô tô, cao su flo chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn phốt bị ăn mòn trong nhiệt độ cao và các môi trường khác, và được sử dụng cho phớt chặn dầu trước và sau của trục khuỷu, phớt chặn thân van động cơ, lót xi lanh và ly hợp trong phớt, hộp số và các loại ống khác nhau . Với việc điều chỉnh cơ cấu nhiên liệu trong nước, sự đa dạng của các loại fluorocao su, tẩy cũng ngày càng gia tăng. Chất dẻo fluorobon 97110 do Công ty Dowty phát triển có hàm lượng flo vượt xa giới hạn của cao su thông thường. Nhiên liệu rất ổn định. Sau khi thêm bisphenol để tạo liên kết ngang, fluorocao su, tẩy cho thấy khả năng chống kiềm tốt, cải thiện các đặc tính cơ học của nó sau khi tiếp xúc lâu dài với dầu động cơ, v.v., làm giảm tốc độ kéo dài của điểm đứt và cải thiện đáng kể hiệu suất của phớt.

Cao su nitrile hydro hóa

Cao su butadien hydro hóa nitrile(HNBR) là chất đàn hồi bão hòa được hình thành bằng cách hydro hóa cao su butadien nitrile. Mức độ bão hòa cao làm cho nó có khả năng chịu nhiệt tốt, chống ăn mòn hóa học và chống dầu. Ngoài ra HNBR còn có độ bền cơ học tốt. Trong những năm gần đây, sự phát triển quy mô lớn của nhiên liệu hỗn hợp như xăng etanol đã đối mặt với nhiều thách thức đối với cao su ô tô, trong khi HNBR có khả năng thích ứng mạnh với nhiên liệu hỗn hợp và có tính ổn định cao giữa nhiều loại phụ gia. Khả năng chống oxy hóa của HNBR làm cho nó phù hợp hơn với các phớt hệ thống nhiên liệu ô tô, cao su làm kín khoang ô tô, các vòng đệm khác nhau và các ống cao su chịu dầu, đặc biệt cho các bộ phận làm kín ô tô cao cấp. Các nhà sản xuất HNBR chủ yếu bao gồm Tập đoàn Lanxess của Đức và Khu của Nhật Bản, v.v. Công ty Lanhua trong nước và Công ty Jihua cũng đã đạt được những kết quả quan trọng trong việc nghiên cứu HNBR.

Cao su acrylic

Cao su acrylic được điều chế bằng cách đồng trùng hợp acrylate, có khả năng chịu dầu và chịu nhiệt rất tốt. Cấu trúc chuỗi chính bão hòa của cao su acrylic giúp nó có khả năng chống lại sự tấn công của ozone và nhóm este mà nó chứa làm cho nó có khả năng chống trương nở dầu hydrocacbon vượt trội. Cao su acrylic có thể so sánh với cao su nitrile truyền thống về khả năng chống dầu và nhiệt độ hoạt động cao hơn nhiều so với cao su nitrile, từ 175 đến 200 ° C, và khả năng chịu lạnh và chịu nước tương đối kém. Nó có ưu điểm vượt trội trong môi trường nhiệt độ cao và dầu, đặc biệt là khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Cao su acrylic thường được sử dụng cho phớt dầu ô tô, chủ yếu cho phớt dầu của hệ thống dầu bôi trơn, hấp thụ xung kích và các bộ phận cách điện tiếp xúc với dầu. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong các bộ phận cao su có khả năng chống lại ôzôn và thời tiết.

Sự kết luận

Với sự tiến bộ và phát triển của công nghệ ô tô điện tử, cao su đặc chủng đã được sử dụng rộng rãi trong ô tô, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề đáng quan tâm: hiệu suất của các sản phẩm cao su đặc chủng cần được cải thiện để phục vụ tốt hơn cho ngành công nghiệp ô tô; Ngoài ra, xanh Việc nâng cao ý thức bảo vệ môi trường đã đặt ra yêu cầu cao hơn đối với ngành cao su, và sản xuất cao su xanh thân thiện với môi trường hiệu suất cao sẽ là xu hướng tất yếu của cao su ô tô trong tương lai. Sự phát triển trong tương lai của cao su đặc biệt cần tập trung vào nghiên cứu và phát triển công nghệ và giống tổng hợp, nhằm rút ngắn khoảng cách với công nghệ tiên tiến quốc tế và thúc đẩy cải thiện hiệu suất, từ đó thúc đẩy cải thiện hiệu suất tổng thể của các sản phẩm liên quan, giảm phát thải ô nhiễm, cải thiện sự an toàn và ổn định, đồng thời đạt được hiệu suất xanh và bền vững. sự phát triển không ngừng.