TOP 5 elastomeren voor pakking- en afdichtingstoepassingen
Wat zijn elastomeren? De term is afgeleid van "elastisch" - een van de fundamentele eigenschappen van rubber. De woorden "rubber" en "elastomeer" worden door elkaar gebruikt om te verwijzen naar polymeren met visco-elasticiteit, ook wel "elasticiteit" genoemd. De inherente eigenschappen van elastomeren zijn onder andere flexibiliteit, een hoge rekbaarheid en een combinatie van veerkracht en demping (demping is een eigenschap van rubber waardoor het mechanische energie omzet in warmte wanneer het wordt vervormd). Deze unieke combinatie van eigenschappen maakt elastomeren een ideaal materiaal voor pakkingen, afdichtingen, isolatoren en dergelijke.
In de loop der jaren is de productie van elastomeren geëvolueerd van natuurlijk rubber, gewonnen uit boomlatex, naar sterk gemodificeerde rubbermengsels. Bij de ontwikkeling van deze varianten worden specifieke eigenschappen verkregen met behulp van additieven zoals vulstoffen of weekmakers, of door variaties in de verhoudingen binnen de copolymeerstructuur. De evolutie van de elastomeerproductie heeft een scala aan mogelijkheden gecreëerd die kunnen worden ontworpen, geproduceerd en op de markt gebracht.
Om het juiste materiaal te kiezen, moet men eerst de gangbare criteria voor de prestaties van elastomeren in pakking- en afdichtingstoepassingen onderzoeken. Bij de selectie van een effectief materiaal moeten ingenieurs vaak rekening houden met een groot aantal factoren. Gebruiksomstandigheden zoals het bedrijfstemperatuurbereik, omgevingsomstandigheden, contact met chemicaliën en mechanische of fysieke eisen moeten allemaal zorgvuldig worden overwogen. Afhankelijk van de toepassing kunnen deze gebruiksomstandigheden de prestaties en levensduur van een elastomeerpakking of -afdichting aanzienlijk beïnvloeden.
Laten we, met deze ideeën in gedachten, vijf van de meest gebruikte elastomeren voor pakking- en afdichtingstoepassingen eens nader bekijken.
1)Buna-N/Nitril/NBR
Deze synthetische rubbercopolymeer van acrylonitril (ACN) en butadieen, ook wel nitrilbutadieenrubber (NBR) genoemd, is een populaire keuze die vaak wordt voorgeschreven wanneer er benzine, olie en/of vetten aanwezig zijn.
Belangrijkste eigenschappen:
Maximale temperatuurbereik van circa -54°C tot 121°C (-65° – 250°F).
Zeer goede weerstand tegen oliën, oplosmiddelen en brandstoffen.
Goede slijtvastheid, koudebestendigheid en scheurvastheid.
Bij voorkeur voor toepassingen met stikstof of helium.
Slechte weerstand tegen UV-straling, ozon en weersinvloeden.
Slechte weerstand tegen ketonen en gechloreerde koolwaterstoffen.
Meestal gebruikt in:
Toepassingen voor brandstofbehandeling in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie
Relatieve kosten:
Laag tot matig
2) EPDM
De samenstelling van EPDM begint met de copolymerisatie van ethyleen en propyleen. Een derde monomeer, een dieen, wordt toegevoegd zodat het materiaal met zwavel kan worden gevulkaniseerd. De resulterende verbinding staat bekend als ethyleenpropyleendieenmonomeer (EPDM).
Belangrijkste eigenschappen:
Maximale temperatuurbereik van circa -59°C tot 149°C (-75° – 300°F).
Uitstekende hitte-, ozon- en weersbestendigheid.
Goede weerstand tegen polaire stoffen en stoom.
Uitstekende elektrische isolerende eigenschappen.
Goede weerstand tegen ketonen, gewone verdunde zuren en basen.
Slechte weerstand tegen oliën, benzine en kerosine.
Slechte weerstand tegen alifatische koolwaterstoffen, gehalogeneerde oplosmiddelen en geconcentreerde zuren.
Meestal gebruikt in:
Gekoelde/koude ruimtes
Toepassingen voor autokoelsystemen en afdichtingsrubbers
Relatieve kosten:
Laag tot gemiddeld
3) Neopreen
De neopreenfamilie van synthetische rubbers wordt geproduceerd door de polymerisatie van chloropreen en staat ook bekend als polychloropreen of chloropreen (CR).
Belangrijkste eigenschappen:
Maximale temperatuurbereik van circa -57°C tot 138°C (-70° – 280°F).
Uitstekende slag-, slijtage- en brandwerende eigenschappen.
Goede scheurweerstand en compressievorm.
Uitstekende waterbestendigheid.
Goede weerstand tegen matige blootstelling aan ozon, UV-straling en weersinvloeden, evenals oliën, vetten en milde oplosmiddelen.
Slechte weerstand tegen sterke zuren, oplosmiddelen, esters en ketonen.
Slechte weerstand tegen gechloreerde, aromatische en nitrokoolwaterstoffen.
Meestal gebruikt in:
Toepassingen in het aquatisch milieu
Elektronisch
Relatieve kosten:
Laag
4) Siliconen
Silicone rubbers zijn hoogpolymere vinylmethylpolysiloxanen, aangeduid als (VMQ), die zeer goed presteren in veeleisende thermische omgevingen. Door hun zuiverheid zijn silicone rubbers bijzonder geschikt voor hygiënische toepassingen.
Belangrijkste eigenschappen:
Maximale temperatuurbereik van circa -100°C tot 250°C (-148° – 482°F).
Uitstekende hoge temperatuurbestendigheid.
Uitstekende UV-, ozon- en weersbestendigheid.
Vertoont de beste flexibiliteit bij lage temperaturen van de genoemde materialen.
Zeer goede diëlektrische eigenschappen.
Lage treksterkte en scheurweerstand.
Slechte weerstand tegen oplosmiddelen, oliën en geconcentreerde zuren.
Slechte weerstand tegen stoom.
Meestal gebruikt in:
Toepassingen voor de voedings- en drankenindustrie
Toepassingen in de farmaceutische industrie (met uitzondering van stoomsterilisatie)
Relatieve kosten:
Matig tot hoog
5) Fluoroelastomeer/Viton®
Viton®-fluoro-elastomeren vallen onder de aanduiding FKM. Deze klasse elastomeren omvat een familie van copolymeren van hexafluoropropyleen (HFP) en vinylideenfluoride (VDF of VF2).
Terpolymeren van tetrafluorethyleen (TFE), vinylideenfluoride (VDF) en hexafluorpropyleen (HFP), evenals perfluormethylvinylether (PMVE) bevattende specialiteiten, worden aangetroffen in geavanceerde kwaliteiten.
FKM staat bekend als de voorkeursoplossing wanneer zowel hoge temperaturen als chemische bestendigheid vereist zijn.
Belangrijkste eigenschappen:
Maximale temperatuurbereik van circa -30°C tot 315°C (-20° – 600°F).
Optimale hittebestendigheid.
Uitstekende UV-, ozon- en weersbestendigheid.
Slechte weerstand tegen ketonen en esters met een laag moleculair gewicht.
Slechte weerstand tegen alcoholen en nitro-bevattende verbindingen
Slechte weerstand tegen lage temperaturen.
Meestal gebruikt in:
Afdichtingstoepassingen voor gebruik in het water/duiken
Toepassingen van autobrandstoffen met hoge biodieselconcentraties
Toepassingen van afdichtingen in de lucht- en ruimtevaart ter ondersteuning van brandstof-, smeer- en hydraulische systemen.
Relatieve kosten:
Hoog
Geplaatst op: 15 april 2020