Classification et caractéristiques du caoutchouc spécial

Synthétiquecaoutchoucest l'un des trois principaux matériaux synthétiques et est largement utilisé dans divers aspects de l'industrie, de la défense nationale, des transports et de la vie quotidienne. Le caoutchouc synthétique haute performance et fonctionnel est un matériau de base avancé clé nécessaire au développement de la nouvelle ère, et c'est aussi une ressource stratégique importante pour le pays.

Depuis la réforme et l'ouverture, après plus d'un demi-siècle de développement, l'industrie du caoutchouc de mon pays a connu une combinaison de recherche et développement nationaux indépendants et l'introduction de technologies de pointe étrangères :caoutchoucau caoutchouc synthétique, au caoutchouc spécial haute performance d'aujourd'hui. À l'ère de "l'intelligence + le vert", les scientifiques ont successivement développé des produits en caoutchouc spéciaux tels que le caoutchouc nitrile hydrogéné, le caoutchouc vulcanisé thermoplastique, le caoutchouc silicone haute performance et le caoutchouc fluoroéther, qui ont été utilisés dans l'aérospatiale, le transport automobile, la construction électrique et d'autres domaines. Commencer à se développer vers un processus vert haut de gamme et une direction intelligente.

Classification et caractéristiques du caoutchouc spécial

Les matériaux en caoutchouc synthétique spéciaux désignent des matériaux en caoutchouc ayant des propriétés spéciales telles que la résistance aux hautes et basses températures, la résistance au vieillissement, la résistance à l'ablation et la résistance chimique, qui sont différentes des matériaux en caoutchouc généraux, principalement le caoutchouc nitrile hydrogéné(HNBR), le vulcanisat thermoplastique (TPV) , Caoutchouc de silicone, caoutchouc fluoré, caoutchouc fluorosilicone, caoutchouc acrylate, etc. En raison de leurs propriétés particulières, les matériaux en caoutchouc spéciaux sont devenus des matériaux clés nécessaires au développement des grandes stratégies nationales et des domaines émergents tels que l'aérospatiale, la défense nationale et l'industrie militaire, l'électronique. l'information, l'énergie, l'environnement et l'océan. Les propriétés et les applications de plusieurs matériaux sont décrites ci-dessous :

1. Nitrile hydrogénécaoutchouc(HNBR)

Le caoutchouc nitrile hydrogéné est un matériau en caoutchouc hautement saturé obtenu en hydrogénant sélectivement les unités de butadiène sur la chaîne de caoutchouc nitrile dans le but d'améliorer la résistance à la chaleur et la résistance au vieillissement du caoutchouc nitrile butadiène (NBR). , sa principale caractéristique est qu'il peut être utilisé pendant une longue période à 150 ℃, et il peut toujours conserver des propriétés physiques et mécaniques élevées à haute température, ce qui peut bien répondre aux exigences particulières de résistance à haute température et de résistance chimique des matériaux dans l'automobile, l'aérospatiale, le champ pétrolifère et d'autres domaines. Exigences, de plus en plus largement utilisées, telles que les joints d'huile automobiles, les composants du système d'alimentation en carburant, les courroies de transmission automobile, les boîtes de maintien de forage et les pistons pour la boue, les rouleaux en caoutchouc pour l'impression et le textile, les joints aérospatiaux, les matériaux d'absorption des chocs, etc.

2. Vulcanisat thermoplastique (TPV)

Les vulcanisats thermoplastiques, abrégés en TPV, sont une classe spéciale d'élastomères thermoplastiques qui sont produits par "vulcanisation dynamique" de mélanges non miscibles de thermoplastiques et d'élastomères, c'est-à-dire la sélection de la phase élastomère lors du mélange à l'état fondu avec la réticulation sexuelle thermoplastique. La vulcanisation simultanée de la phase de caoutchouc en présence d'un agent de réticulation (éventuellement des peroxydes, des diamines, des accélérateurs de soufre, etc.) lors du mélange à l'état fondu avec des thermoplastiques donne une matrice thermoplastique continue de vulcanisat dynamique composée de caoutchouc réticulé dispersé Les particules dans la phase, dynamique la vulcanisation conduit à une augmentation de la viscosité du caoutchouc, ce qui favorise l'inversion de phase et donne une morphologie multiphase dans le TPV. Le TPV a à la fois des performances similaires au caoutchouc thermodurcissable et la vitesse de traitement des thermoplastiques, qui se caractérisent principalement par un rapport performances/prix élevé, une conception flexible, un poids léger, une large plage de températures de fonctionnement, un traitement facile, la qualité du produit et la stabilité dimensionnelle Et recyclable, largement utilisé dans les pièces automobiles, la construction électrique, les joints et d'autres domaines.

3. Caoutchouc de silicone

Le caoutchouc de silicone est un type spécial de caoutchouc synthétique composé de polysiloxane linéaire mélangé à des charges de renforcement, des charges fonctionnelles et des auxiliaires, et devient un élastomère avec une structure en réseau après vulcanisation dans des conditions de chauffage et de pression. Il a une excellente résistance aux hautes et basses températures, aux intempéries, à l'ozone, à l'arc, à l'isolation électrique, à l'humidité, à la perméabilité à l'air élevée et à l'inertie physiologique. Il a un large éventail d'applications dans l'industrie moderne, l'électronique et l'électricité, l'automobile, la construction, la médecine, les soins personnels et d'autres domaines, et est devenu un matériau haute performance avancé indispensable dans l'aérospatiale, la défense et l'industrie militaire, la fabrication intelligente et d'autres domaines. .

4. Caoutchouc fluoré

Le caoutchouc fluoré fait référence à un matériau de caoutchouc contenant du fluor contenant des atomes de fluor sur les atomes de carbone de la chaîne principale ou des chaînes latérales. Ses propriétés particulières sont déterminées par les caractéristiques structurelles des atomes de fluor. Le caoutchouc fluoré peut être utilisé à 250 ° C pendant une longue période et la température de service maximale peut atteindre 300 ° C, tandis que la température de service limite de l'EPDM traditionnel et du caoutchouc butyle n'est que de 150 ° C. En plus de la résistance aux températures élevées, le caoutchouc fluoré présente également une excellente résistance à l'huile, aux produits chimiques, aux acides et aux alcalis, et ses performances complètes sont les meilleures parmi tous les matériaux élastomères en caoutchouc. Il est principalement utilisé pour la résistance à l'huile des fusées, missiles, avions, navires, automobiles et autres véhicules. Les domaines à usage spécial tels que l'étanchéité et les pipelines résistants au pétrole sont des matériaux clés indispensables pour l'économie nationale et les industries de la défense nationale et militaire.

5. Caoutchouc acrylique (ACM)

Le caoutchouc acrylate (ACM) est un élastomère obtenu en copolymérisant l'acrylate comme monomère principal. Sa chaîne principale est une chaîne carbonée saturée et ses groupes latéraux sont des groupes esters polaires. En raison de sa structure spéciale, il possède de nombreuses excellentes caractéristiques, telles que la résistance à la chaleur, la résistance au vieillissement, la résistance à l'huile, la résistance à l'ozone, la résistance aux UV, etc., ses propriétés mécaniques et ses propriétés de traitement sont meilleures que le caoutchouc fluoré et le caoutchouc de silicone, et sa résistance à la chaleur , la résistance au vieillissement et la résistance à l'huile sont excellentes. en caoutchouc nitrile. L'ACM est largement utilisé dans divers environnements à haute température et résistants à l'huile, et est devenu un matériau d'étanchéité développé et promu par l'industrie automobile ces dernières années.

Application de caoutchouc spécial dans les produits d'étanchéité automobiles

Selon les statistiques, une voiture doit utiliser plus d'une douzaine de types de produits en caoutchouc et plus de 100 types d'accessoires en caoutchouc, et la consommation de caoutchouc représente environ 70 % de la production mondiale de caoutchouc. La grave situation de la protection de l'environnement et le changement des concepts de développement et des méthodes de développement ont attiré de plus en plus l'attention sur le caoutchouc spécial performant et respectueux de l'environnement. L'industrie automobile a des exigences strictes pour le caoutchouc. En plus de ses excellentes performances, il doit également avoir une bonne résistance aux températures élevées, à l'huile, à l'usure, etc. Le caoutchouc spécial occupe une position dominante dans le caoutchouc automobile.

Caoutchouc fluorosilicone

Le caoutchouc fluorosilicone est obtenu en introduisant des groupes fluoroalkyle dans la chaîne latérale du caoutchouc silicone pour le modifier. Les performances de vieillissement thermique du caoutchouc fluorosilicone sont excellentes, principalement parce que sa chaîne principale est une liaison silicium-oxygène saturée et que son énergie de liaison est bien supérieure à l'énergie de liaison C-C. Cependant, sa résistance à la chaleur est réduite en raison de l'ajout du groupe trifluoropropyle. Le groupe trifluoropropyle est facilement oxydé à haute température et produit un gaz nocif contenant du fluor. La température de fonctionnement du caoutchouc fluorosilicone n'est généralement pas supérieure à 288 ℃. Le caoutchouc fluorosilicone a une excellente résistance à l'huile et à la corrosion chimique, et peut maintenir de bonnes performances d'étanchéité et de joint dans l'environnement huileux de -6 8 ~ 230 ℃. Le caoutchouc fluorosilicone présente de grands avantages dans les environnements difficiles extrêmement froids et extrêmement chauds. Ses applications dans les automobiles sont principalement : les joints de système de carburant, les joints toriques des moteurs automobiles et des systèmes de transmission, les systèmes de chauffage et de refroidissement, les tuyaux turbocompressés, etc. sont largement utilisés.

caoutchouc fluoré

Le caoutchouc fluoré est synthétisé en introduisant des atomes de fluor dans la chaîne principale ou la chaîne latérale de la chaîne carbonée. À l'heure actuelle, plus de 60% du caoutchouc fluoré est utilisé dans la fabrication automobile, et sa résistance à l'huile, sa résistance à l'oxydation et sa résistance à la corrosion sont fortes. Dans les années 1950, mon pays a développé le caoutchouc fluoré de polyoléfine, puis a développé le caoutchouc perfluoré l'un après l'autre. Le caoutchouc fluoré a d'excellentes performances à haute température et dans un environnement chimique complexe. Dans les automobiles, le caoutchouc fluoré est principalement utilisé pour empêcher la corrosion des joints à haute température et dans d'autres environnements, et est utilisé pour les joints d'huile avant et arrière de vilebrequin, les joints de tige de soupape de moteur, les chemises de cylindre et les embrayages dans les joints, les transmissions et divers types de tuyaux. . Avec l'ajustement de la structure du combustible domestique, la variété de caoutchouc fluoré augmente également. Le caoutchouc fluoré Fluorobon 97110 développé par Dowty Company a une teneur en fluor bien au-delà de la limite du caoutchouc général. Le carburant est très stable. Après avoir ajouté du bisphénol pour la réticulation, le caoutchouc fluoré présente une bonne résistance aux alcalis, améliore ses propriétés mécaniques après un contact prolongé avec l'huile moteur, etc., réduit le taux d'allongement du point de rupture et améliore considérablement les performances du joint.

Caoutchouc nitrile hydrogéné

Le caoutchouc nitrile butadiène hydrogéné(HNBR) est un élastomère saturé formé par hydrogénation du caoutchouc nitrile butadiène. Le haut degré de saturation lui confère une bonne résistance à la chaleur, à la corrosion chimique et à l'huile. De plus, le HNBR présente également une bonne résistance mécanique. Ces dernières années, le développement à grande échelle de carburants mixtes tels que l'essence à l'éthanol a rencontré de nombreux défis pour le caoutchouc automobile, tandis que le HNBR a une forte adaptabilité aux carburants mixtes et une forte stabilité parmi de nombreux additifs. La résistance à l'oxydation du HNBR le rend plus adapté aux joints du système d'alimentation en carburant automobile, au caoutchouc d'étanchéité du compartiment automobile, à diverses bagues d'étanchéité et aux tuyaux en caoutchouc résistant à l'huile, en particulier pour les pièces d'étanchéité automobiles haut de gamme. Les fabricants de HNBR comprennent principalement la société allemande Lanxess Corporation et la zone japonaise, etc. La société nationale Lanhua et la société Jihua ont également obtenu des résultats importants dans la recherche de HNBR.

Caoutchouc acrylique

Le caoutchouc acrylique est préparé en copolymérisant de l'acrylate, qui présente une excellente résistance à l'huile et à la chaleur. La structure de la chaîne principale saturée du caoutchouc acrylique lui confère une résistance à l'attaque de l'ozone, et le groupe ester qu'il contient lui confère une résistance exceptionnelle au gonflement des hydrocarbures. Le caoutchouc acrylique est comparable au caoutchouc nitrile traditionnel en termes de résistance à l'huile, et la température de fonctionnement est bien supérieure à celle du caoutchouc nitrile, entre 175 et 200 ° C, et sa résistance au froid et à l'eau sont relativement médiocres. Il présente des avantages exceptionnels dans les milieux à haute température et huileux, en particulier lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées. Le caoutchouc acrylique est généralement utilisé pour les joints d'huile automobiles, principalement pour les joints d'huile des systèmes d'huile de lubrification, l'absorption des chocs et les pièces d'isolation électrique en contact avec l'huile. En outre, il est également utilisé dans les pièces en caoutchouc résistantes à l'ozone et aux intempéries.

Conclusion

Avec l'avancement et le développement de la technologie automobile électronique, le caoutchouc spécial a été largement utilisé dans les automobiles, mais il reste encore de nombreux problèmes dignes d'attention : les performances des produits en caoutchouc spéciaux doivent être améliorées pour mieux servir l'industrie automobile ; en outre, vert L'amélioration de la sensibilisation à la protection de l'environnement a mis en avant des exigences plus élevées pour l'industrie du caoutchouc, et la production de caoutchouc vert et respectueux de l'environnement de haute performance sera une tendance inévitable du futur caoutchouc automobile. Le développement futur du caoutchouc spécial devrait se concentrer sur la recherche et le développement de technologies et de variétés synthétiques, afin de réduire l'écart avec la technologie de pointe internationale et de promouvoir l'amélioration des performances, entraînant ainsi l'amélioration globale des performances des produits connexes, réduisant les émissions de pollution, améliorer la sécurité et la stabilité, et atteindre des performances vertes et durables. développement continu.