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Le matériau des joints en caoutchouc couramment utilisés dans les vannes (2)

  • Auteur:Cassie
  • Relâchez le:2019-03-27

Introduction au matériau des joints de soupape courants


1. Le caoutchouc de cyanure de butyle (NBR) est un copolymère irrégulier de monomère de butadiène et d'acrylonitrile synthétisé par polymérisation en émulsion. Sa structure moléculaire est la suivante: - (CH2-CH = CH) m- (CH2-CH2-CH) n - CN

   Le caoutchouc de cyanure de butadiène a été développé pour la première fois en Allemagne en 1930. Il s’agit d’un copolymère de butadiène et de 25% d’acrylonitrile. En raison de sa résistance au vieillissement, à la chaleur et à l'abrasion, il est supérieur au caoutchouc naturel et est donc apprécié par l'industrie du caoutchouc. Pendant la Seconde Guerre mondiale, avec le développement rapide d’armes et d’équipements, le caoutchouc cyanure de butyle résistant à la chaleur et aux huiles a été utilisé comme matériau de préparation à la guerre et la demande a fortement augmenté. Jusqu'à présent, plus de 20 pays ont produit du caoutchouc cyanuré, avec une production annuelle de 560 000 tonnes, représentant 4,1% du total du caoutchouc synthétique dans le monde. En raison de son excellente résistance à la chaleur, de sa résistance à l'huile et de ses propriétés mécaniques, il est devenu le produit principal du caoutchouc résistant à l'huile. Il représente environ 80% de la demande totale en caoutchouc résistant à l'huile.

   Le caoutchouc de cyanure de butadiène a fait de grands progrès dans les années 1950. Jusqu'à présent, il y a plus de 300 grades. Selon la teneur en acrylonitrile, elle peut être divisée en: teneur en cyanure de propylène> 42% dans la gamme de teneur en cyanure d'acide de 18% à 50%. Il s'agit d'une très haute teneur en cyanure, de 36% à 41%, de 31% à 35%, de 25% à 30%, de 25% à 30%, et de 24% de faible teneur en cyanure. Le plus utilisé dans l’industrie est le cyanure de qualité inférieure 18 (teneur en cyanure de propylène combinée de 17% à 20%), le cyanure de qualité cyanure-26 (teneur en cyanure de propylène combinée de 27% à 30%), le cyanure de butyle de haute qualité (40%). en combinaison avec une teneur en acrylonitrile de 36% à 40%). L’augmentation de la teneur en acrylonitrile peut améliorer considérablement la résistance à l’huile et à la chaleur du caoutchouc à base de cyanure de butane, mais elle n’est guère meilleure, car l’augmentation de la teneur en cyanure de propylène réduira également les performances à basse température du caoutchouc.

   Le caoutchouc de cyanure de butadiène est principalement utilisé dans la fabrication d’huile hydraulique à base de pétrole, d’huile de lubrification, de kérosène et d’essence. La température de travail est de -50 à 100 degrés; le travail à court terme peut être utilisé pour 150 degrés, la température de travail dans l'air et l'antigel à l'éthanol et au glycérol. Il fait -45-100 degrés. Le cyanure de butan a une faible résistance au vieillissement. Lorsque la concentration en ozone est élevée, il vieillit rapidement et se fissure. Il ne convient pas aux travaux à long terme dans l'air à haute température, ni à l'huile hydraulique au phosphate anti-combustion.

   Les propriétés physiques générales du caoutchouc Dingqing: 1) Le caoutchouc de cyanure de butadiène est généralement noir, la couleur peut être ajustée en fonction des besoins du client, mais elle doit augmenter certains coûts et peut affecter l'utilisation du caoutchouc. 2) Le caoutchouc de cyanure de butan a un léger œuf malodorant à poser. 3) En fonction des caractéristiques de résistance à l'huile et de la plage de température du caoutchouc cyanure, déterminez si le matériau du joint est du caoutchouc cyanure.


2. Le caoutchouc de silicone (Si ou VMQ) est un polymère linéaire avec une unité de liaison silicium-oxygène (-si-o-si) en tant que chaîne principale et un groupe organique en tant que groupe latéral.

   En raison du développement d'industries de pointe telles que l'aérospatiale et l'aérospatiale, il existe un besoin urgent de matériaux d'étanchéité en caoutchouc résistants aux hautes et basses températures. Les caoutchoucs naturels tels que le cyanure naturel et le chloroprène utilisés au début n’ont pas été en mesure de répondre aux besoins du développement industriel. Par conséquent, au début des années 1940, deux sociétés américaines ont commencé à produire du caoutchouc diméthylsilicone, le plus ancien des silicones. La Chine a également réussi dans la recherche et a été mise en production au début des années 1960. Après des décennies de développement, la variété, les performances et le rendement du gel de silice ont été considérablement développés.

   Les principales caractéristiques du gel de silice:

   1) Résistance à la chaleur La stabilité à haute température du gel de silice est bonne. Il peut être utilisé à 150 ° C pendant une longue période et sa performance ne changera pas de manière significative. il peut fonctionner en continu pendant plus de 10 000 heures à 200 ° C et peut même être utilisé pendant une courte période à 350 ° C.

   2) Résistance au froid Le gel de silice à faible teneur en phényle et le gel de silice à teneur moyenne en phényle ont une bonne élasticité à basse température à -60 ° C et -70 ° C lorsque le coefficient de résistance au froid est supérieur à 0,65. En général, la température d'utilisation du gel de silice est de -50 ° C.

   3) Résistance à l'huile et aux produits chimiques Le gel de silice résiste bien aux solvants polaires tels que l'éthanol et l'acétone, ainsi qu'aux huiles alimentaires. Cela provoque seulement une petite expansion et les propriétés mécaniques ne sont pas réduites. Le gel de silice a une faible concentration d'acide et d'alcali. La tolérance au sel est également bonne. Il est placé dans une solution d'acide sulfurique à 10% pendant 7 jours, le taux de changement de volume est inférieur à 1% et les propriétés mécaniques restent fondamentalement inchangées. Cependant, le gel de silice ne résiste pas aux solvants non polaires tels que l'acide sulfurique concentré, les alcalis concentrés, le tétrachlorure de carbone et le toluène.

   4) Forte résistance au vieillissement, le gel de silice a une résistance évidente à l'ozone et aux radiations, inégalée par le caoutchouc ordinaire.

   5) Propriétés diélectriques Le gel de silice a une résistivité volumique élevée (1014 à 1016 Ω • cm) et sa valeur de résistance est stable dans une large plage. Convient comme matériau isolant dans des conditions de haute pression.

   6) Propriétés ignifuges Le gel de silice ne brûle pas immédiatement en cas d'incendie et sa combustion produit des gaz moins toxiques. Les produits après combustion formeront des céramiques isolantes. Par conséquent, le gel de silice est également un excellent matériau ignifuge.

Sur la base des caractéristiques ci-dessus, le gel de silice est largement utilisé dans les joints ou les pièces en caoutchouc utilisés dans l'industrie des appareils ménagers, tels que les réchauds électriques, les fers électriques, les pièces en caoutchouc des fours à micro-ondes; joints ou pièces en caoutchouc dans l'industrie électronique, tels que boutons de téléphone portable, DVD, absorbeurs d'énergie, joints dans les raccords de câbles, etc. joints sur divers types d'articles qui entrent en contact avec le corps humain, tels que des bouteilles d'eau, des distributeurs d'eau, etc.


3. Le caoutchouc fluoré (FKM ou Vtion), également appelé fluoroélastomère, est un polymère de haut poids moléculaire contenant des atomes de fluor dans les atomes de carbone de la chaîne principale et de la chaîne latérale.

   À partir du début des années 1950, les États-Unis et l'ancienne Union soviétique ont commencé à mettre au point des élastomères fluorés. Le premier à être mis en production est le développement de vtionA et Kel-F de DuPont et de 3M aux États-Unis. Après un demi-siècle de développement, les fluoroélastomères se sont rapidement développés sous l'effet de la chaleur, des températures moyennes et basses, ainsi que dans les processus et ont formé une série de produits.

   Le caoutchouc fluoré présente une excellente résistance à la chaleur, à l’ozone et différentes propriétés d’huile hydraulique. Il a une température de fonctionnement de -40 à 250 ° C dans l'air et une température de fonctionnement de -40 à 180 ° C dans l'huile hydraulique. En raison du traitement du caoutchouc fluoré, les performances de collage et de basse température sont inférieures à celles du caoutchouc en général et son prix est également élevé. Il est donc principalement utilisé dans un milieu à haute température ne convenant pas au caoutchouc en général, mais ne convient pas pour le caoutchouc. certaines solutions d'ester de phosphate.


4. EPDM est un terpolymère d'éthylène, de propylène et d'une petite quantité d'oléfines de diène non conjugué.

   En 1957, l'Italie a réalisé la production industrielle de caoutchouc copolymère binaire d'éthylène et de propylène (caoutchouc de diéthylène propylène). En 1963, DuPont (États-Unis) a ajouté une petite quantité de diène cyclique non conjugué en tant que troisième monomère au caoutchouc d'éthylène et de propylène binaire pour synthétiser un EPDM à faible insaturation avec une double liaison dans la chaîne moléculaire. Puisque le squelette moléculaire est encore saturé, l’EPDM conserve les excellentes propriétés du diéthylène glycol et permet en même temps d’atteindre le but de la vulcanisation.

   Le caoutchouc EPDM présente une excellente résistance à l'ozone et ne se fissure pas en 2430 heures dans un environnement présentant une concentration en ozone de 1 * 10-6; il résiste bien à la corrosion: alcool, acides, alcalis, oxydants, détergents. Les huiles végétales et animales, les cétones et certains lipides ont une bonne stabilité (mais ils sont fortement gonflés dans les huiles combustibles et les huiles hydrauliques à base de pétrole et ne peuvent pas fonctionner dans les environnements exposés. à l'huile minérale); ils ont une excellente résistance à la chaleur et peuvent être utilisés dans - Utilisation à long terme entre 60 et 120 ° C; a une bonne résistance à l'eau et isolation électrique.

   La couleur d'origine du caoutchouc EPDM est beige et son élasticité est excellente.


5. L'élastomère de polyuréthane (PU) est un polymère constitué d'un polyisocyanate et d'un polyéther polyol ou d'un polyester polyol ou / et d'un petit polyol moléculaire, d'une polyamine ou d'un allongeur de chaîne tel que l'eau ou un agent de réticulation.

   En 1937, le professeur allemand Otto Bayer découvrit pour la première fois que les polyuréthanes étaient obtenus par polyaddition de polyisocyanates avec des composés de polyols et que, de ce fait, ils entraient dans des applications industrielles. Les élastomères de polyuréthane ont une plage de température de -45 ° C à 110 ° C et peuvent présenter une élasticité et une résistance élevées, une excellente résistance à l'usure, une résistance à l'huile, une résistance à la fatigue et une résistance aux vibrations dans une large plage de dureté, en particulier pour la lubrification. Le mazout et le mazout ont de bonnes propriétés anti-gonflement et sont connus sous le nom de "caoutchouc d'usure".

   Les élastomères de polyuréthane ont d’excellentes propriétés et ont été largement utilisés dans les secteurs de la métallurgie, du pétrole, de l’automobile, de la transformation des minéraux, de la conservation de l’eau, du textile, de l’imprimerie, du médical, du sport, de la transformation alimentaire, de la construction et dans d’autres secteurs industriels.


6. Polytétrafluoroéthylène (PTFE)

   Le polytétrafluoroéthylène (abrégé en téflon ou [PTFE, F4]) est connu sous le nom de / "Plastic King", nom commercial chinois "téflon", "téflon" ("téflon"), "téflon", "téflon", "téflon", etc. . C'est un composé polymère constitué de tétrafluoroéthylène. Il possède une excellente stabilité chimique et une résistance à la corrosion. C'est l'un des meilleurs matériaux au monde résistant à la corrosion. Il peut résister à autre chose que le sodium fondu et le fluor liquide. Tous les produits chimiques cuits dans de l’eau régale ne sont pas largement utilisés, mais dans de nombreux solvants anti-acides et alcalins, étanchéité, lubrification élevée, non-collant, isolation électrique et bonne endurance anti-vieillissement, excellente résistance à la température une longue période à des températures de +250 ° C à -180 ° C). Le téflon en soi n'est pas toxique pour l'homme, mais l'une des matières premières utilisées dans le processus de production, l'acide perfluorooctanoïque (PFOA), est considérée comme susceptible d'être cancérogène.

   Température -20 ~ 250 ° C (-4 ~ +482 ° F), permettant une trempe et une chaleur rapide, ou une alternance de fonctionnement chaud / froid.

   Pression -0,1 ~ 6,4 MPa (pression négative complète à 64kgf / cm2) (vide complet à 64kgf / cm2)


avantage:

   Résistance élevée aux températures - utilisez une température de travail jusqu'à 250 ° C.

   Résistance à basse température - bonne ténacité mécanique; 5% d'allongement même à des températures allant jusqu'à -196 ° C.

   Résistance à la corrosion - Inerte à la plupart des produits chimiques et des solvants, résistant aux acides et bases forts, à l'eau et à divers solvants organiques.

   Résistant aux intempéries - la meilleure vie de vieillissement dans les plastiques.

   Fortement lubrifié - le plus bas coefficient de frottement dans les matériaux solides.

Désavantages: Mauvaise élasticité.