Свойства и типы эластомеров

Конструкция автомобиля включает двигатель, шасси, КПП, тормозную систему и многое другое. Работу всех этих систем невозможно представить без различных эластомеров, сюда можно отнести от различных сальников, пыльников и уплотнений, до различных сайлентблоков, шлангов и опор. Все эти эластомеры должны полностью соответствовать заложенным требованиям исходя из их области применения и условия работы.

Давайте рассмотрим основные свойства эластомеров:

Предел прочности при растяжении
Это максимальное напряжение, которое резина может выдержать при растяжении или вытягивании перед разрывом. Прочность на растяжение чрезвычайно важна при высоких нагрузках на компоненты, такие как шины или сайлентблоки подвески, но менее важна для таких изделий, как например прокладки.

Максимальное удлинение
Это максимальная деформация/растяжение, которую резина может выдержать во время вытягивания перед разрывом. Удлинение чрезвычайно важно в таких областях применения, как втулки и шланги.

Твердость
Твердость определяется как устойчивость материала к вдавливанию. Чем больше твердость компонента, тем меньше он будет деформироваться под давлением, напряжением. Как правило, увеличение твердости приводит к увеличению предела прочности, уменьшению удлинения и увеличению остаточной деформации. Что касается наилучшего сочетания физических свойств, "золотая середина" считается около 60 Шора А.

Остаточная деформация
Это, возможно, самое важное свойство для прокладок, уплотнений, уплотнительных колец. Остаточная деформация — деформация, оставшаяся после снятия сжимающего напряжения. Оно выражается в процентном отношении к первоначальной толщине образца. Чем ниже остаточная деформация, тем лучше. Прокладки/уплотнения с высокой остаточной деформацией со временем вызывают потерю герметичности уплотнений и, следовательно, разрушения/утечки.

Старение под воздействием солнечного света, озона, высокой температуры и т.д.
Все полимеры и продукты на их основе подвергаются деградации под воздействием различных сред, таких как, старение при хранении, кислород, высокая температура, ультрафиолет и погода, а также каталитическая деградация из-за присутствия ионов тяжелых металлов (Cu, Mn, Fe и т.д.), динамической нагрузки — усталость, озон (статическое / динамическое / прерывистое воздействие). Эти факторы приводят к деградации каучуков / резинотехнических изделий, вызывая существенные изменения их технических свойств и, в конечном счете, приводят к их разрушению в процессе эксплуатации или сокращению ожидаемого срока службы при отсутствии антиоксидантов. Следовательно, при изготовлении резинотехнических изделий необходимо учитывать защиту от окислительных и других факторов старения. Выбор и уровень дозировки антидеградантов (антиоксиданты / антиозонанты, воск) играют важную роль в сроке службы и эффективности продукта. Аминовый тип антидеградантов более эффективен против теплового старения, в то время как парафенилендиамин эффективен против озона и усталостной прочности при изгибе. В случае «нечерных» продуктов используются бисфенол и MBI. При старении вулканизированный (продукт) разрушается и физические свойства падают, в конечном счете, до такой степени, что продукт выходит из строя.

Эстетические свойства
— Скорость восстановления после деформации
— Гибкость
— Газопроницаемость

Защитные свойства, характеризующие устойчивость к:
— кислотам и щелочам
— масла
— углеводородным растворителям
— кислородосодержащим растворителям
— высокой температуре и огню
— разрывам
— истиранию.

При производстве эластомера важно знать, какие физические, механические и химические свойства необходимы. Также важно, чтобы материал был изготовлен и протестирован на соответствие всем
необходимым промышленным спецификациям, таким как международные стандарты UL, ASTM, IS, BS, SAE, FDA, NSF. Ниже приведены краткие обзоры свойств наиболее универсальных эластомеров.

>NR< (Натуральный каучук)

Как следует из названия, является единственным эластомером природного происхождения. Он имеет превосходную прочность, эластичность, прочность на разрыв, устойчивость к истиранию и разрыву. Не рекомендуется для применения, где требуется устойчивость к нефти, бензину и углеводородным растворителям. Натуральный каучук не подходит для высокотемпературных применений и воздействия внешних элементов, таких как УФ и озон. Обычно используется там, где требуются наивысшие физические свойства, т.е. в шинах, сайлентблоках, демпферах, опорах двигателя и КПП.

>EPDM< (Этилен-пропилен монодиен)

Хорошо известен своей отличной устойчивостью к озону, атмосферным воздействиям, высокой температуре и старению. Также имеет отличную водо- и паронепроницаемость, сохраняет свою гибкость при низких температурах. Отличная устойчивость к щелочам, кислотам и насыщенным кислородом растворителям. Не рекомендуется применять с маслом, бензином и углеводородными растворителями. EPDM находит широкое применение и отлично подходит для наружного применения. Используется в шлангах системы охлаждения, опорах глушителя, различных уплотнениях и компонентах тормозной системы.

>SBR< (бутадиен-стирольный каучук)

Имеет превосходную ударную прочность, хорошую упругость, прочность на растяжение, износостойкость и сохраняет гибкость при более низких температурах. Не устойчив к маслу, бензину и углеводородным растворителям. Материалы SBR также не подходят для воздействии внешних сред, таких как ультрафиолет и озон. Типичные области применения SBR — протекторы шин, чехлы конвейерных лент, коврики и даже подошва для обуви.

>NBR< (бутадиен-нитрильный каучук)

Особенно устойчив к горячей воде и пару, поэтому подходит для уплотнений, вулканизированных деталей и шлангов. Обладает очень хорошей устойчивостью к маслу, бензину и абразивному износу. Его устойчивость к щелочам и кислотам увеличивается по мере увеличения содержания нитрила в составе. Нитрил должен быть специально компаундирован для устойчивости к озону, солнечным лучам и естественному старению. У него низкая устойчивость к кислородосодержащим растворителям. Нитрил превосходит неопрен по маслостойкости и стойкости к растворителям, но не рекомендуется к применению в тех случаях, когда он подвергается воздействию суровых погодных условий.

>CR< (неопрен или хлоропрен)

Обладает умеренной устойчивостью к маслам и бензину. Он обладает хорошей огнестойкостью, хорошо переносит погодное воздействие и устойчив к истиранию, трещинообразованию, щелочам и кислотам. Тем не менее, слабая устойчивость к ароматическим и насыщенным кислородом растворителям и обладает ограниченной гибкостью при низких температурах. Неопрен, как правило, считается отличным универсальным эластомером с хорошим балансом свойств c некоторыми ограничениями. Данные материал часто используется в пыльниках различных элементов подвески и рулевого управления

>VMQ< (Силиконовый каучук)
Обладает отличной стойкостью к озону, солнечным лучам и окислению, а также очень устойчив к выцветанию. Он также сохраняет отличную эластичность при низких температурах, обладает выдающейся устойчивостью к высокой температуре, имеет малую усадку и является очень хорошим изолятором электрического тока. Тем не менее, он не рекомендуется для применений, где требуется устойчивость к истиранию, сопротивление разрыву и высокий предел прочности при растяжении. Также не рекомендуется применение с маслом, бензином, растворителями, щелочами и кислотами.

>FKM< (Витон, фторэластомер)
Обеспечивает превосходную производительность и долгосрочную надежность в очень жестких и агрессивных средах. Их исключительная устойчивость к тепловому старению и широкому спектру агрессивных сред (топливо, растворители и различные химикаты) делает их идеальными для применения во многих сложных аэрокосмических, автомобильных и промышленных областях. Фторэластомеры также обладают отличной устойчивостью к атмосферным воздействиям, озону, кислороду и солнечным лучам и по своей природе являются более огнестойкими, чем углеводородные каучуки. Фторэластомеры обладают низкой устойчивостью к кетонам, эфирам, аминам и водным основам. (например, аммиак и гидроксид натрия).

>PUR< (Полиуретан)
Имеет превосходную прочность, устойчивость к истиранию и разрыву. Не рекомендуется для применения, где требуется устойчивость к щелочам. Из-за большей твердости, низкой эластичности и высокой остаточной деформации, имеют ограниченную применяемость в элементах подвески и, в плане комфорта (NVH), сильно уступают натуральному каучуку. Обычно используется в отбойниках амортизаторов.

Все эти типы эластомеров описывают лишь семейство материалов, но также в составе могут присутствовать более десятка различных ингредиентов, таких как сажа, сера, стабилизаторы, загустители и множество других химических веществ, которые создают уникальный материал, точно соответствующий техническим характеристикам, требуемым для конкретного продукта. Использование правильной резиновой смеси — это ключевая задача каждого производителя резинотехнических изделий, а хорошие производители, имеют до 100 различных рецептур для своих смесей.
Мы анализируем резиновый материал продукта, который хотим производить, и выбираем смесь, которая у нас есть — чем больше рецептов мы имеем, тем ближе мы можем приблизиться к техническим требованиям продукта, и только тогда конечный продукт будет соответствовать техническим спецификациям оригинального продукта.

febi гарантирует своим клиентам, что резиновая смеси точно соответствует спецификациям OE продукта или находятся в пределах допусков. Мы проверяем все эти резиновые материалы в нашей лаборатории — не только химически, но и в ходе эксплуатационных испытаний. Отчет о химических испытаниях всегда является частью нашей документации.

В каталоге partsfinder Вы может увидеть описание каждой детали, в том числе и тип используемого эластомера. В ассортименте febi вы найдете детали полностью соответствующие оригинальным изделиям, как по типу используемого эластомера, так и по своим характеристикам.

febi предлагает один из самых широких ассортиментов на рынке резинометаллических запасных частей – проверенного качества. Ассортимент включает детали от различных сайлентблоков, таких как опоры рычагов, и втулок стабилизатора до уплотнительных колец, пыльников, опор двигателя и КПП. Благодаря нашему многолетнему опыту мы уверенно соблюдаем самые высокие стандарты.
Гарантия на все запасные части febi составляет 3 года без ограничения по пробегу.