Classification and characteristics of special rubber

สังเคราะห์ยางx

นับตั้งแต่การปฏิรูปและการเปิดประเทศ หลังจากกว่าครึ่งศตวรรษของการพัฒนา อุตสาหกรรมยางในประเทศของฉันได้ผ่านการวิจัยและพัฒนาที่เป็นอิสระภายในประเทศและการนำเทคโนโลยีขั้นสูงจากต่างประเทศมาใช้: จากธรรมชาติดั้งเดิมยางไปจนถึงยางสังเคราะห์ จนถึงยางพิเศษที่มีประสิทธิภาพสูงในปัจจุบัน ในยุคของ "อัจฉริยะ + สีเขียว" นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ยางพิเศษอย่างต่อเนื่อง เช่น ยางไฮโดรเจนไนไตรล์ ยางเทอร์โมพลาสติกวัลคาไนเซท ยางซิลิโคนประสิทธิภาพสูง และยางฟลูออโรอีเทอร์ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การก่อสร้างพลังงานไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ เริ่มพัฒนาไปสู่กระบวนการสีเขียวระดับไฮเอนด์และทิศทางที่ชาญฉลาด

การจำแนกและลักษณะของยางพิเศษ

วัสดุยางสังเคราะห์พิเศษ หมายถึง วัสดุยางที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ ทนต่อการเสื่อมสภาพ ทนต่อการระเหย และทนต่อสารเคมี ซึ่งแตกต่างจากวัสดุยางทั่วไป ส่วนใหญ่เป็นยางไฮโดรเจนซัลไฟด์x, เทอร์โมพลาสติกวัลคาไนเซท (TPV) , ยางซิลิโคน, ยางฟลูออรีน, ยางฟลูออโรซิลิโคน, ยางอะคริเลต ฯลฯ เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของมัน วัสดุยางพิเศษจึงกลายเป็นวัสดุหลักที่จำเป็นสำหรับการพัฒนายุทธศาสตร์ระดับชาติที่สำคัญและสาขาที่เกิดใหม่ เช่น การบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และอุตสาหกรรมการทหาร อิเล็กทรอนิกส์ ข้อมูล พลังงาน สิ่งแวดล้อม และมหาสมุทร คุณสมบัติและการใช้งานของวัสดุหลายชนิดได้อธิบายไว้ด้านล่าง:

1. ไฮโดรเจนไนไตรล์ยางx

ยางไนไตรล์เติมไฮโดรเจนเป็นวัสดุยางที่มีความอิ่มตัวสูงซึ่งได้มาจากการเลือกเติมไฮโดรเจนหน่วยบิวทาไดอีนบนสายโซ่ยางไนไตรล์เพื่อปรับปรุงความต้านทานความร้อนและความต้านทานการเสื่อมสภาพของยางไนไตรล์บิวทาไดอีน (NBR) คุณสมบัติหลักคือสามารถใช้งานได้นานที่ 150 ° และยังคงรักษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสูงที่อุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการพิเศษของการทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อสารเคมีของวัสดุได้เป็นอย่างดี ในยานยนต์ การบินและอวกาศ แหล่งน้ำมัน และสาขาอื่นๆ ข้อกำหนดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น ซีลน้ำมันเครื่องรถยนต์ ส่วนประกอบระบบเชื้อเพลิง สายพานส่งกำลังรถยนต์ กล่องจับยึดและลูกสูบสำหรับโคลน ลูกกลิ้งยางพิมพ์และสิ่งทอ ซีลสำหรับอากาศยาน วัสดุดูดซับแรงกระแทก ฯลฯ

2. เทอร์โมพลาสติกวัลคาไนซ์ (TPV)

วัลคาไนซ์เทอร์โมพลาสติก หรือเรียกสั้น ๆ ว่า TPVs เป็นเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ประเภทพิเศษที่ผลิตขึ้นโดย "วัลคาไนซ์แบบไดนามิก" ของส่วนผสมที่เข้ากันไม่ได้ของเทอร์โมพลาสติกและอีลาสโตเมอร์ กล่าวคือ การเลือกเฟสอีลาสโตเมอร์ระหว่างการผสมแบบหลอมเหลวกับการเชื่อมโยงข้ามเพศของเทอร์โมพลาสติก การหลอมโลหะพร้อมกันของเฟสของยางในที่ที่มีสารเชื่อมขวาง (อาจเป็นเปอร์ออกไซด์, ไดเอมีน, ตัวเร่งกำมะถัน ฯลฯ) ในระหว่างการหลอมผสมกับเทอร์โมพลาสติก ส่งผลให้เกิดเมทริกซ์เทอร์โมพลาสติกต่อเนื่องแบบต่อเนื่องไดนามิกที่ประกอบด้วยยางเชื่อมขวางที่กระจายตัว อนุภาคในเฟสไดนามิก การวัลคาไนซ์ทำให้เกิดความหนืดของยางที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งเสริมการผกผันของเฟสและให้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาแบบหลายเฟสใน TPV TPV มีทั้งสมรรถนะที่คล้ายคลึงกับยางเทอร์โมเซตติงและความเร็วในการประมวลผลของเทอร์โมพลาสติก ซึ่งส่วนใหญ่มีลักษณะเด่นคืออัตราส่วนประสิทธิภาพ/ราคา การออกแบบที่ยืดหยุ่น น้ำหนักเบา ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง การแปรรูปที่ง่าย คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความเสถียรของมิติ และรีไซเคิลได้อย่างกว้างขวาง ใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์ งานสร้างกำลัง ซีล และงานด้านอื่นๆ

3. ยางซิลิโคน

ยางซิลิโคนเป็นยางสังเคราะห์ชนิดพิเศษที่ทำมาจากโพลิไซล็อกเซนเชิงเส้นผสมกับสารเสริมแรง สารเติมเต็ม และสารช่วยเสริมแรง และกลายเป็นยางที่มีโครงสร้างเป็นโครงข่ายหลังจากวัลคาไนเซชันภายใต้สภาวะความร้อนและแรงดัน มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและต่ำที่ดีเยี่ยม ทนต่อสภาพอากาศ ทนต่อโอโซน ต้านทานอาร์ค ฉนวนไฟฟ้า ทนต่อความชื้น การซึมผ่านของอากาศสูง และความเฉื่อยทางสรีรวิทยา มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า ยานยนต์ การก่อสร้าง การแพทย์ การดูแลส่วนบุคคล และสาขาอื่นๆ และได้กลายเป็นวัสดุประสิทธิภาพสูงขั้นสูงที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และการทหาร การผลิตอัจฉริยะ และสาขาอื่นๆ .

4. ยางฟลูออรีน

ยางฟลูออรีนหมายถึงวัสดุยางที่มีฟลูออรีนซึ่งมีอะตอมฟลูออรีนบนอะตอมคาร์บอนของสายโซ่หลักหรือสายด้านข้าง คุณสมบัติพิเศษของมันถูกกำหนดโดยลักษณะโครงสร้างของอะตอมฟลูออรีน ยางฟลูออรีนสามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิ 250°C เป็นเวลานาน และอุณหภูมิการใช้งานสูงสุดอาจสูงถึง 300 °C ในขณะที่อุณหภูมิการใช้งานที่จำกัดของ EPDM แบบดั้งเดิมและยางบิวทิลอยู่ที่ 150°C เท่านั้น นอกจากการทนต่ออุณหภูมิสูงแล้ว ฟลูออโรรับเบอร์ยังมีความทนทานต่อน้ำมัน ทนต่อสารเคมี ทนต่อกรดและด่างได้อย่างดีเยี่ยม และประสิทธิภาพที่ครอบคลุมนั้นดีที่สุดในบรรดาวัสดุอีลาสโตเมอร์ยางทั้งหมด ส่วนใหญ่ใช้สำหรับต้านทานน้ำมันของจรวด ขีปนาวุธ เครื่องบิน เรือ รถยนต์ และยานพาหนะอื่น ๆ เขตข้อมูลวัตถุประสงค์พิเศษเช่นการปิดผนึกและท่อส่งน้ำมันเป็นวัสดุสำคัญที่ขาดไม่ได้สำหรับเศรษฐกิจของประเทศและการป้องกันประเทศและอุตสาหกรรมการทหาร

5. ยางอะคริเลต (ACM)

ยางอะคริเลต (ACM) เป็นยางที่ได้จากการโคพอลิเมอไรซิ่งอะคริเลตเป็นโมโนเมอร์หลัก โซ่หลักคือโซ่คาร์บอนอิ่มตัว และกลุ่มด้านข้างคือกลุ่มโพลาร์เอสเทอร์ เนื่องจากโครงสร้างพิเศษจึงมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ทนความร้อน ทนต่อการเสื่อมสภาพ ทนต่อน้ำมัน ทนต่อโอโซน ทนต่อรังสียูวี ฯลฯ มีคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติในการแปรรูปได้ดีกว่ายางฟลูออโรรูเบอร์และซิลิโคน และทนความร้อน , ทนต่อความชราและทนน้ำมันได้ดีเยี่ยม ในยางไนไตรล์ ACM ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและทนต่อน้ำมัน และได้กลายเป็นวัสดุปิดผนึกที่พัฒนาและส่งเสริมโดยอุตสาหกรรมยานยนต์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

การใช้ยางชนิดพิเศษในผลิตภัณฑ์ซีลรถยนต์

ตามสถิติ รถยนต์จำเป็นต้องใช้ผลิตภัณฑ์ยางมากกว่าหนึ่งโหลและอุปกรณ์เสริมยางมากกว่า 100 ชนิด และการใช้ยางคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 70% ของการผลิตยางของโลก สถานการณ์การปกป้องสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงและการเปลี่ยนแปลงแนวคิดการพัฒนาและวิธีการพัฒนาได้ให้ความสนใจกับยางพิเศษที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นทุกวัน อุตสาหกรรมยานยนต์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับยาง นอกจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมแล้ว ยังต้องทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ทนต่อน้ำมัน ทนต่อการสึกหรอ เป็นต้น ยางชนิดพิเศษมีตำแหน่งที่โดดเด่นในยางรถยนต์

ยางฟลูออโรซิลิโคน

ยางฟลูออโรซิลิโคนได้มาจากการนำกลุ่มฟลูออโรอัลคิลเข้าไปในสายโซ่ด้านข้างของยางซิลิโคนเพื่อปรับเปลี่ยน ประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนของยางฟลูออโรซิลิโคนนั้นยอดเยี่ยม เนื่องจากสายโซ่หลักเป็นพันธะซิลิกอน-ออกซิเจนที่อิ่มตัว และพลังงานพันธะนั้นมากกว่าพลังงานพันธะ CC มาก อย่างไรก็ตาม ความต้านทานความร้อนลดลงเนื่องจากการเติมกลุ่มไตรฟลูออโรโพรพิล กลุ่มไตรฟลูออโรโพรพิลสามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงและผลิตก๊าซอันตรายที่มีฟลูออรีน อุณหภูมิในการทำงานของยางฟลูออโรซิลิโคนโดยทั่วไปจะไม่เกิน 288 องศา ยางฟลูออโรซิลิโคนมีความทนทานต่อน้ำมันและการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีเยี่ยม และสามารถรักษาประสิทธิภาพการซีลและปะเก็นได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมันอยู่ที่ -6 8 ~ 230 ℃ ยางฟลูออโรซิลิโคนมีประโยชน์อย่างมากในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดและร้อนจัด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์: ซีลระบบเชื้อเพลิง, โอริงของเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังรถยนต์, ระบบทำความร้อนและความเย็น, ท่อเทอร์โบชาร์จ ฯลฯ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

fluoroยาง

ยางฟลูออรีนถูกสังเคราะห์โดยการนำอะตอมของฟลูออรีนเข้าไปในสายโซ่หลักหรือสายด้านข้างของโซ่คาร์บอน ปัจจุบันมีการใช้ยางฟลูออรีนมากกว่า 60% ในการผลิตรถยนต์ ทนทานต่อน้ำมัน ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน และการกัดกร่อนได้ดี ในปี 1950 ประเทศของฉันพัฒนาโพลีโอเลฟิน ฟลูออโรเบอร์ จากนั้นจึงพัฒนายางเพอร์ฟลูออโรอีเทอร์ทีละส่วน ยางฟลูออรีนมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมทางเคมีที่ซับซ้อน ในรถยนต์ ส่วนใหญ่จะใช้ยางฟลูออรีนเพื่อป้องกันไม่ให้ซีลสึกกร่อนในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมอื่นๆ และใช้สำหรับซีลน้ำมันเพลาข้อเหวี่ยงหน้าและหลัง ซีลก้านวาล์วเครื่องยนต์ ปลอกสูบและคลัตช์ในซีล ระบบเกียร์ และท่อประเภทต่างๆ . ด้วยการปรับโครงสร้างเชื้อเพลิงในประเทศ ความหลากหลายของฟลูออโรยางก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ฟลูออโรบอน 97110 ฟลูออรีนที่พัฒนาโดยบริษัท Dowty มีปริมาณฟลูออรีนที่เกินขีดจำกัดของยางทั่วไป เชื้อเพลิงมีเสถียรภาพมาก หลังจากเติมบิสฟีนอลสำหรับการเชื่อมขวาง ฟลูออโรรับเบอร์จะแสดงความต้านทานด่างได้ดี ปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลหลังจากสัมผัสกับน้ำมันเครื่องเป็นเวลานาน ฯลฯ ลดอัตราการยืดตัวของจุดแตกหัก และปรับปรุงประสิทธิภาพของซีลอย่างมาก

ยางไนไตรล์เติมไฮโดรเจน

ยางไนไตรล์บิวทาไดอีนเติมไฮโดรเจนx เป็นยางอิ่มตัวที่เกิดขึ้นจากการเติมไฮโดรเจนของยางไนไตรล์บิวทาไดอีน ความอิ่มตัวระดับสูงทำให้มีความทนทานต่อความร้อน ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี และทนต่อน้ำมันได้ดี นอกจากนี้ HNBR ยังมีความแข็งแรงทางกลที่ดี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพัฒนาขนาดใหญ่ของเชื้อเพลิงผสม เช่น น้ำมันเบนซินเอธานอล เผชิญกับความท้าทายมากมายสำหรับยางรถยนต์ ในขณะที่ HNBR มีความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งสำหรับเชื้อเพลิงผสม และมีความเสถียรสูงในบรรดาสารเติมแต่งหลายชนิด ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของ HNBR ทำให้เหมาะสำหรับซีลระบบเชื้อเพลิงรถยนต์ ยางซีลช่องเก็บของในรถยนต์ วงแหวนซีลต่างๆ และท่อยางทนน้ำมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนซีลรถยนต์ระดับไฮเอนด์ ผู้ผลิต HNBR ส่วนใหญ่ประกอบด้วย Lanxess Corporation ของเยอรมนีและโซนของญี่ปุ่น เป็นต้น บริษัท Lanhua ในประเทศและบริษัท Jihua ยังได้บรรลุผลลัพธ์ที่สำคัญในการวิจัย HNBR ด้วย

ยางอะครีลิค

ยางอะครีลิคเตรียมโดยโคพอลิเมอไรซ์อะคริเลตซึ่งมีความทนทานต่อน้ำมันและทนความร้อนได้ดีเยี่ยม โครงสร้างโซ่หลักที่อิ่มตัวของยางอะคริลิกทำให้ทนต่อการโจมตีของโอโซน และกลุ่มเอสเทอร์ที่บรรจุอยู่ทำให้ทนทานต่อการบวมตัวของน้ำมันไฮโดรคาร์บอนได้ดีเยี่ยม ยางอะคริลิกเปรียบได้กับยางไนไตรล์ทั่วไปในแง่ของการทนน้ำมัน และอุณหภูมิในการทำงานสูงกว่ายางไนไตรล์มาก ระหว่าง 175 ถึง 200 ° C และความทนทานต่อความเย็นและน้ำค่อนข้างต่ำ มีข้อดีที่โดดเด่นในอุณหภูมิสูงและตัวกลางที่มีน้ำมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่ในที่ที่มีอุณหภูมิสูง ยางอะครีลิคโดยทั่วไปใช้สำหรับซีลน้ำมันรถยนต์ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับซีลน้ำมันของระบบน้ำมันหล่อลื่น การดูดซับแรงกระแทก และชิ้นส่วนฉนวนไฟฟ้าที่สัมผัสกับน้ำมัน นอกจากนี้ยังใช้ในชิ้นส่วนยางที่ทนต่อโอโซนและสภาพดินฟ้าอากาศ

บทสรุป

ด้วยความก้าวหน้าและการพัฒนาของเทคโนโลยียานยนต์อิเล็กทรอนิกส์ ยางชนิดพิเศษได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ แต่ก็ยังมีปัญหามากมายที่ควรค่าแก่การใส่ใจ นั่นคือ จำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ยางชนิดพิเศษเพื่อรองรับอุตสาหกรรมยานยนต์ได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ สีเขียว การเพิ่มความตระหนักในการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้นำเสนอความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมยาง และการผลิตยางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจะเป็นเทรนด์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของยางรถยนต์ในอนาคต การพัฒนายางชนิดพิเศษในอนาคตควรมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสังเคราะห์และพันธุ์ต่างๆ เพื่อลดช่องว่างด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงระดับสากลและส่งเสริมการปรับปรุงประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยขับเคลื่อนการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ลดการปล่อยมลพิษ ปรับปรุงความปลอดภัยและความมั่นคง และบรรลุผลการปฏิบัติงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน การพัฒนาอย่างต่อเนื่อง