ประเภทลักษณะและจุดสำคัญของการออกแบบสูตรสำหรับการทำให้หมาด ๆ

I. ประเภทหลักและลักษณะของส่วนประกอบยางทำให้หมาด ๆ

การทำให้หมาด ๆ ส่วนประกอบยางสามารถจำแนกได้ตามประเภทวัสดุรูปแบบโครงสร้างและสถานการณ์การใช้งาน ผลิตภัณฑ์ประเภทต่าง ๆ มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมและอายุการใช้งาน

1. การจำแนกตามประเภทวัสดุ

ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ ตามธรรมชาติ (NR)

ลักษณะเฉพาะ: ความยืดหยุ่นสูงคุณสมบัติเชิงกลแบบไดนามิกที่ยอดเยี่ยมและค่าสัมประสิทธิ์การหน่วงปานกลาง (Tan Δ) ในช่วงของ 0 {1 - 0. 3

แอปพลิเคชัน: ใช้กันทั่วไปในสถานการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำเช่นการติดตั้งเครื่องยนต์ยานยนต์

ข้อ จำกัด: ความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อวัยไม่ดี อุณหภูมิการบริการระยะยาวมักจะต่ำกว่า 80 องศา

Butyl Rubber (IIR)-ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: hysteresis สูงของห่วงโซ่โมเลกุล endows ด้วยประสิทธิภาพการหน่วงที่ยอดเยี่ยม (Tan Δสามารถเข้าถึงได้เหนือ 0. 5) และมีความต้านทานโอโซนที่แข็งแกร่งและความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี

แอปพลิเคชัน: ช็อต - การดูดซับแผ่นสำหรับยานพาหนะขนส่งทางรถไฟ, แบริ่งแยกอาคาร

ข้อ จำกัด: ความแข็งแรงเชิงกลต่ำและจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงโดยการเติมและเสริมแรง

ไนไตรล์ - ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: ความต้านทานน้ำมันที่ยอดเยี่ยมเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมันและประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ ในระดับปานกลาง (Tan Δ≈ 0. 2 - 0. 4)

แอปพลิเคชัน: การปิดผนึกและการดูดซับแรงกระแทกสำหรับอุปกรณ์ไฮดรอลิก

ข้อ จำกัด: ความไม่แน่นอนต่ำ - อุณหภูมิและจำเป็นต้องเพิ่มพลาสติกเพื่อการปรับให้เหมาะสม

ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: ช่วงความต้านทานอุณหภูมิกว้าง ({{0}}} องศา) ประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ ที่เสถียร แต่เป็นสีแทนค่อนข้างต่ำ (0. 05 - 0. 2)

แอปพลิเคชัน: การดูดซับแรงกระแทกในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงในการบินและอวกาศ

ข้อ จำกัด: ค่าใช้จ่ายสูงและจะต้องรวมกับฟิลเลอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ

ยางโพลียูรีเทน (PU)-ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงความต้านทานการสึกหรอที่ดีและค่าสัมประสิทธิ์การทำให้หมาด ๆ ที่กว้าง (0. 1 - 0. 6)

แอปพลิเคชัน: บล็อกบัฟเฟอร์สำหรับเครื่องจักรกลหนักการแยกการสั่นสะเทือนสำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำ

ข้อ จำกัด: ความต้านทานต่อความร้อนไม่ดี - และ - ความชื้นสูงและมีแนวโน้มที่จะไฮโดรไลซิส

2. การจำแนกตามรูปแบบโครงสร้าง

ส่วนประกอบหมาด ๆ ประเภทการบีบอัด

ลักษณะเฉพาะ: พวกเขากระจายพลังงานผ่านการเปลี่ยนรูปแบบตามแนวแกนมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและความสามารถในการรับน้ำหนักสูง

ผลิตภัณฑ์ทั่วไป: แบริ่งแยกอาคารและแผ่นรองดูดซับแรงกระแทกสะพาน

เฉือน - พิมพ์ส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: พวกเขาดูดซับพลังงานโดยการเสียรูปแรงเฉือนมีการตอบสนองแบบไดนามิกที่ละเอียดอ่อนและเหมาะสำหรับการระงับการสั่นสะเทือนความถี่สูง

ผลิตภัณฑ์ทั่วไป: บูชระบบช่วงล่างยานยนต์, ฐานดูดซับแรงกระแทกของมอเตอร์

คอมโพสิต - ประเภทส่วนประกอบการทำให้หมาด ๆ

ลักษณะเฉพาะ: พวกเขารวมการบีบอัดและโครงสร้างแรงเฉือนมีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่ยอดเยี่ยม แต่มีความซับซ้อนในการออกแบบสูง

ผลิตภัณฑ์ทั่วไป: โช้คอัพสำหรับ Bogies รถไฟความเร็วสูง, ระบบการสั่นสะเทือน-ไอโซเลชั่นสำหรับเครื่องมือเครื่องจักรที่แม่นยำ

3. การจำแนกตามฟิลด์แอปพลิเคชัน

สนามยานยนต์: การติดตั้งเครื่องยนต์, แขวนไอเสียและบูชแชสซีต้องการความต้านทานความล้าและประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง

สนามก่อสร้าง: แบริ่งแยกและแดมเปอร์จำเป็นต้องมีความต้องการในการรับน้ำหนักสูงและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน (มากกว่า 50 ปี)

อุปกรณ์อุตสาหกรรม: ช็อต - การดูดซับแผ่นรองสำหรับปั๊มและวาล์วบล็อกบัฟเฟอร์สำหรับการเจาะเครื่องจักรโดยเน้นความต้านทานน้ำมันและความต้านทานต่อแรงกระแทก

ii. การออกแบบสูตรของส่วนประกอบยางหมาด ๆ

การออกแบบสูตรเป็นลิงค์หลักในการปรับสมดุลประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ ความแข็งแรงเชิงกลและการปรับตัวทางสิ่งแวดล้อม มีความจำเป็นที่จะต้องพิจารณาถึงผลเสริมการทำงานร่วมกันของวัสดุเมทริกซ์ระบบเติมระบบวัลคาไนซ์และสารเติมแต่งที่ใช้งานได้

1. การเลือกวัสดุเมทริกซ์

การเลือกยางหลัก:

สูง - สถานการณ์การทำให้หมาด ๆ: IIR หรือ NBR ที่มีเนื้อหา acrylonitrile สูงถูกเลือกโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

กว้าง - อุณหภูมิ - ความต้องการช่วง: ใช้ยางซิลิโคนหรือยางฟลูออโร (FKM)

โซลูชั่นต่ำ - ค่าใช้จ่าย: NR ใช้ร่วมกับยางที่ถูกยึดคืน (สัดส่วนมักจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30%)

เทคโนโลยีผสม:

การผสม NR/BR: ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของอุณหภูมิต่ำและใช้สำหรับอุปกรณ์ในพื้นที่เย็น

IIR/EPDM ผสม: มันสมดุลประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ และความต้านทานต่อริ้วรอย

2. การออกแบบระบบไส้

เสริมฟิลเลอร์:

คาร์บอนแบล็ก (N550, N660): ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล แต่การใช้งานมากเกินไปจะลดการทำให้หมาด ๆ (ปริมาณการเติมมักจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 60 phr)

ซิลิกา (Sio₂): ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและเพิ่มสีแทนΔในเวลาเดียวกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับระบบยางซิลิโคน (ปริมาณคือ 20 - 40 phr)

ฟิลเลอร์ที่ใช้งานได้:

กราไฟท์/คาร์บอนไฟเบอร์: ปรับปรุงการนำความร้อนและป้องกันการสะสมความร้อน

ไมกาผง/vermiculite: มันบล็อกการแพร่กระจายของคลื่นเสียงและเพิ่มเอฟเฟกต์ฉนวนกันความร้อน

3. การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ Vulcanization

ระบบวัลคาไนซ์ซัลเฟอร์:

วัสดุที่ใช้บังคับ: NR, SBR

ลักษณะเฉพาะ: High Cross - การเชื่อมโยงความหนาแน่น แต่ความต้านทานความร้อนไม่ดี มีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มตัวยับยั้ง Scorch CTP

ระบบวัลคาไนเซชั่นเปอร์ออกไซด์:

วัสดุที่ใช้บังคับ: IIR, EPDM, ยางซิลิโคน

ลักษณะเฉพาะ: สูงสูง - ความต้านทานอุณหภูมิ, ชุดการบีบอัดต่ำ แต่ปริมาณของ DCP จะต้องถูกควบคุม (1 - 3 phr)

ระบบวัลคาไนซ์เรซิน:

วัสดุที่ใช้บังคับ: iir.

ลักษณะเฉพาะ: เครือข่ายการเชื่อมโยงข้ามมีความสม่ำเสมอมากขึ้นและประสิทธิภาพแบบไดนามิกมีความเสถียร แต่ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง

4. พลาสติกและสารเติมแต่งที่ใช้งานได้

พลาสติก:

เอสเทอร์ (DOP, DOS): พวกเขาปรับปรุงประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำของ NBR และปริมาณน้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 phr

น้ำมันพาราฟิน: ใช้สำหรับ IIR เพื่อลดความหนืดของ Mooney และหลีกเลี่ยงการย้ายถิ่น

ตัวดัดแปลงหมาด ๆ:

ฟีนอลขัดขวาง (เช่น AO - 60): พวกเขาเพิ่มสีแทนΔผ่านโมเลกุล - แรงเสียดทานของโซ่

ดินเหนียว/อินทรีย์ montmorillonite: เพิ่มการสูญเสียแรงเสียดทาน

ระบบป้องกัน:

สารต้านอนุมูลอิสระ (RD, 4020): พวกเขาชะลอความร้อน - อายุออกซิเดชัน

Antiozonants (6ppd): พวกเขาใช้สำหรับสถานการณ์กลางแจ้ง

5. อิทธิพลของพารามิเตอร์กระบวนการ

กระบวนการผสม: วัสดุอาหารในระยะเพื่อป้องกันการเผาไหม้ อุณหภูมิของมิกเซอร์ภายในถูกควบคุมที่ 110 - 130 องศา

เงื่อนไขการวัลคาไนซ์: IIR ต้องใช้วัลคาไนซ์ระยะยาว (160 องศา× 30 นาที) และยางซิลิโคนใช้การหลอมรวมสองขั้นตอน (200 องศา× 4 ชั่วโมง)

iii. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: การพัฒนายางชีวภาพ - พื้นฐาน (เช่นยางดอกแดนดิไลอัน) และสูตรที่ไม่มีน้ำมันอะโรมาติก

ประสิทธิภาพสูง: การใช้ฟิลเลอร์ระดับนาโน (เช่นคาร์บอนนาโนทิวบ์) และวัสดุหมาด ๆ อัจฉริยะ (อีลาสโตเมอร์แม่เหล็ก)

การออกแบบแบบบูรณาการ: การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อให้ได้การขึ้นรูปแบบรวมของโครงสร้างที่ซับซ้อน

การออกแบบส่วนประกอบยางหมาดควรเป็นแอปพลิเคชัน - สถานการณ์ - มุ่งเน้นและความสมดุลของประสิทธิภาพสามารถทำได้ผ่านการเลือกวัสดุการเพิ่มประสิทธิภาพสูตรและนวัตกรรมโครงสร้าง ในอนาคตด้วยความก้าวหน้าของวัสดุใหม่และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะการทำให้หมาด ๆ ส่วนประกอบยางจะมีบทบาทสำคัญในหลากหลายสาขา