5 האלסטומרים המובילים ליישומי אטמים ואיטומים
מהם אלסטומרים? המונח נגזר מהמילה "אלסטיות" - אחת התכונות הבסיסיות של גומי. המילים "גומי" ו"אלסטומר" משמשות לסירוגין כדי להתייחס לפולימרים בעלי ויסקואלסטיות - המכונה בדרך כלל "אלסטיות". התכונות הטבועות באלסטומרים כוללות גמישות, התארכות גבוהה ושילוב של גמישות וריכוך (ריכוך הוא תכונה של גומי הגורמת לו להמיר אנרגיה מכנית לחום כאשר הוא נתון לסטייה). קבוצת תכונות ייחודית זו הופכת אלסטומרים לחומר אידיאלי לאטמים, אטמים, מבודדים וכדומה.
במהלך השנים, ייצור האלסטומר עבר מגומי טבעי המופק מלטקס עצים לוריאציות של תרכובות גומי מהונדסות ביותר. ביצירת וריאציות אלו, מושגות תכונות ספציפיות בעזרת תוספים כגון חומרי מילוי או פלסטייזרים או על ידי שינוי יחסי תכולה במבנה הקופולימר. התפתחות ייצור האלסטומר יוצרת מגוון רחב של אפשרויות אלסטומר שניתן להנדס, לייצר ולהנגיש בשוק.
על מנת לבחור את החומר הנכון, יש לבחון תחילה את הקריטריונים הנפוצים לביצועי אלסטומר ביישומי אטמים. בעת בחירת חומר יעיל, מהנדסים יצטרכו לעתים קרובות לקחת בחשבון מגוון גורמים. יש לשקול היטב תנאי שירות כגון טווח טמפרטורות הפעלה, תנאי סביבה, מגע כימי ודרישות מכניות או פיזיקליות. בהתאם ליישום, תנאי שירות אלה יכולים להשפיע רבות על הביצועים ותוחלת החיים של אטם או אטם אלסטומר.
בהתחשב במושגים אלה, בואו נבחן חמישה מהאלסטומרים הנפוצים ביותר עבור יישומי אטמים ואטימות.
1)בונה-N/ניטריל/NBR
קופולימר גומי סינתטי זה של אקרילוניטריל (ACN) ובוטדיאן, או גומי ניטריל בוטדיאן (NBR), הם כולם מונחים נרדפים, והוא בחירה פופולרית שלעתים קרובות מצוינת כאשר קיימים בנזין, שמן ו/או גריז.
מאפיינים עיקריים:
טווח טמפרטורות מקסימלי מ-54°C- עד 121°C- (65°- – 250°F).
עמידות טובה מאוד לשמנים, ממסים ודלקים.
עמידות טובה בפני שחיקה, זרימה קרה, עמידות בפני קרעים.
עדיף ליישומים עם חנקן או הליום.
עמידות נמוכה בפני UV, אוזון ופגיעות בליה.
עמידות ירודה לקטונים ופחמימנים כלוריים.
משמש לרוב ב:
יישומי טיפול בדלק לחלל ולרכב
עלות יחסית:
נמוך עד בינוני
2) EPDM
הרכב ה-EPDM מתחיל בקופולימריזציה של אתילן ופרופילן. מונומר שלישי, דיאן, נוסף כך שניתן יהיה לגפר את החומר עם גופרית. התרכובת המתקבלת ידועה כמונומר אתילן-פרופילן-דיאן (EPDM).
מאפיינים עיקריים:
טווח טמפרטורות מקסימלי מ-59°C- עד 149°C- (75°- – 300°F).
עמידות מעולה לחום, לאוזון ולמזג אוויר.
עמידות טובה לחומרים קוטביים וקיטור.
תכונות בידוד חשמליות מצוינות.
עמידות טובה לקטונים, חומצות מדוללות רגילות ובסיסים.
עמידות נמוכה לשמנים, בנזין וקרוסין.
עמידות ירודה לפחמימנים אליפטיים, ממסים הלוגניים וחומצות מרוכזות.
משמש לרוב ב:
סביבות קירור/חדר קר
יישומי מערכת קירור לרכב וחיסוני מזג אוויר
עלות יחסית:
נמוך - בינוני
3) ניאופרן
משפחת הניאופרן של גומי סינתטי מיוצרת על ידי פילמור של כלורופרן וידועה גם בשם פוליכלורופרן או כלורופרן (CR).
מאפיינים עיקריים:
טווח טמפרטורות מקסימלי מ-57°C- עד 138°C- (70°- – 280°F).
תכונות עמידות מצוינות בפני פגיעות, שחיקה ואש.
עמידות טובה בפני קריעה ודחיסה.
עמידות מעולה למים.
עמידות טובה לחשיפה מתונה לאוזון, UV ופגיעות בליה, כמו גם לשמנים, גריז וממסים עדינים.
עמידות נמוכה לחומצות חזקות, ממסים, אסטרים וקטונים.
עמידות ירודה בפני כלורים, ארומטיים ופחמימנים ניטרו.
משמש לרוב ב:
יישומי סביבה מימית
אֶלֶקטרוֹנִי
עלות יחסית:
נָמוּך
4) סיליקון
גומי סיליקון הם ויניל מתיל פוליסילוקסאנים בעלי פולימר גבוה, המסומנים כ-(VMQ), אשר מתפקדים היטב בסביבות תרמיות מאתגרות. בשל טוהרם, גומי סיליקון מתאימים במיוחד ליישומים היגייניים.
מאפיינים עיקריים:
טווח טמפרטורות מקסימלי מ-100°C- עד 250°C- (148°- – 482°F).
עמידות מעולה לטמפרטורה גבוהה.
עמידות מעולה לקרינת UV, אוזון ומזג אוויר.
מציג את הגמישות הטובה ביותר בטמפרטורה נמוכה מבין החומרים המפורטים.
תכונות דיאלקטריות טובות מאוד.
חוזק מתיחה ועמידות בפני קרעים נמוכים.
עמידות נמוכה לממסים, שמנים וחומצות מרוכזות.
עמידות נמוכה לאדים.
משמש לרוב ב:
יישומי מזון ומשקאות
יישומים בסביבה פרמצבטית (למעט עיקור בקיטור)
עלות יחסית:
בינוני - גבוה
5) פלואוראלסטומר/ויטון®
פלואורואלסטומרים ממשפחת Viton® מסווגים תחת הכינוי FKM. סוג זה של אלסטומרים הוא משפחה המורכבת מקופולימרים של הקספלואורופרופילן (HFP) ווינילידן פלואוריד (VDF או VF2).
טרפולימרים של טטראפלואורואתילן (TFE), וינילידן פלואוריד (VDF) והקספלואורופרופילן (HFP), כמו גם חומרים מיוחדים המכילים פרפלואורומתיל וינילת'ר (PMVE), נצפים בדרגות מתקדמות.
FKM ידוע כפתרון המועדף כאשר נדרשת עמידות בפני טמפרטורה גבוהה וכן עמידות בפני כימיקלים.
מאפיינים עיקריים:
טווח טמפרטורות מקסימלי מ-30°C- עד 315°C- (20°- – 600°F).
עמידות הטובה ביותר לטמפרטורה גבוהה.
עמידות מעולה לקרינת UV, אוזון ומזג אוויר.
עמידות נמוכה לקטונים, אסטרים בעלי משקל מולקולרי נמוך.
עמידות נמוכה לאלכוהולים ותרכובות המכילות ניטרו
עמידות נמוכה לטמפרטורה נמוכה.
משמש לרוב ב:
יישומי איטום ימיים/צלילה
יישומי דלק לרכב עם ריכוזים גבוהים של ביו דיזל
יישומי אטמים לתעופה וחלל לתמיכה במערכות דלק, סיכה ומערכות הידראוליות
עלות יחסית:
גָבוֹהַ
זמן פרסום: 15 באפריל 2020