氢化丁腈橡胶(天然)属性的一个有趣的组合。就像其他弹性体,该材料具有较高的抗拉强度,低固定装置,良好的耐磨性和高弹性。但在天然橡胶,这是辅以对热老化稳定性好和更好的性能在低温下比其他耐热和耐油弹性体。这种组合的属性是开放材料广泛的应用,主要是在汽车行业。亚博网站下载 天然橡胶替代氯丁橡胶在汽车同步皮带,图1中,由于其良好的静态和动态性能在操作温度下的性能和良好的保留连续热接触。此外,新等级的材料,改善低温弹性扩展天然服务温度范围,允许在海豹和安装新的应用程序,例如。天然橡胶也证明有用的海豹和模具等新型燃料汽车发动机,菜籽油甲酯。
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图1所示。一个天然的正时皮带。 |
还有其他几个关键属性的天然橡胶在汽车应用程序使它有用。这些包括良好的粘弹性性能的天然橡胶硫化橡胶,广泛服务温度范围从-40°C + 150°C,耐各种化学成分的液体,优秀的抗强碱性和激进的液体。 天然橡胶是什么?丁腈橡胶的材料本身是一个衍生品,使用贵金属催化剂氢化的解决方案。腈组过程中不受影响,但丁腈橡胶中的碳碳双键转化为更稳定的单键。不同等级可以通过精确控制材料的不改变的双键的比例- 10%被认为是一个上限,但成绩包含4 - 8%(部分氢化)或几乎没有双键(完全氢化)在大多数情况下使用。部分氢化的材料可以使用硫磺和过氧化物交联固化系亚博网站下载统,和完全氢化的成绩可以与过氧化物交联。这进一步扩大范围的成绩和对这些天然材料开辟了更多的应用程序。亚博网站下载 天然橡胶的市场虽然天然有一个广泛的成绩对于一系列应用程序,这是一个专业工程弹性体,所以其市场容量相对较小。合成橡胶技术橡胶制品的整体消费在西欧约为150万吨,比1995年1750吨天然橡胶消费。然而,拜耳内部研究表明,快速增长,和市场容量在2000年可能超过3000吨。 应用程序同步皮带腰带、海豹和软管是天然的最重要的应用之一,汽车工业是最强大的动力进一步扩张的这些材料的使用。亚博网站下载汽车安全带——主要是正时皮带——目前占超过50%的天然橡胶在欧洲使用。天然橡胶材亚博网站下载料允许制造商生产皮带与一生的100000多公里,并有助于拉伸高达200,OOOkm。到2000年,相信绝大多数的正时皮带将天然橡胶制成,而不是传统的氯丁二烯。 海ls密封的应用包括空调o型环、减震器海豹,动力转向海豹,水泵海豹和罐内密封。天然橡胶为这些应用程序尤其受欢迎,因为材料的流体阻力一般和特别积极的液体,加上他们的广泛的服务温度特性,包括:亚博网站下载 •高水准的动态力学性能,以确保长期操作 •抵抗theremo-oxidative老化,能承受高under-bonnet温度 •安全、可服务性和环境可接受性 •良好的成本/性能比。 由于天然橡胶材料的进步,这些都可以实现。亚博网站下载 属性机械性能
基于天然橡胶的硫化橡胶的力学性能非常好。他们通常有很高的抗拉强度还在室温和在服务100 - 140°C的高温。此外,适当的复合天然橡胶硫化橡胶至少抵抗裂纹扩展的基于传统CR硫化橡胶弹性体。 Thermo-Oxidative属性天然橡胶通常被称为“150度弹性体”由于其耐theremo-oxidative老化。与过氧化物硫化橡胶交联以标准的方式可以实现相应的使用寿命1000小时的长期接触150°C。Sulphur-crosslinked硫化橡胶可以达到1000小时在130°C。这些值远高于CR,所以天然橡胶是更适合承受发动机室的温度相对较高,可达到135 - 140°C的正时皮带。 天然橡胶的成本效益这样的性能改进必须支付,实际材料,天然橡胶价格高于普通氯丁橡胶。亚博网站下载关于聚合物含量正时皮带,假设直接更换正时皮带的CR与天然橡胶增加成本估计的5.7倍,甚至调整皮带材料为天然橡胶(如占特定重力)的差异和制定的弹性体含量约55%给成本增加约4.2倍。然而,其他因素波动方程在天然的青睐。例如,相对成本非弹性体材料弹性体含量的正时皮带是减少当CR取代了天然橡胶。亚博网站下载所以,完成带只基于天然将花费2到3次的CR带。此外,由于天然橡胶的增强属性,皮带的使用寿命在110°C时可以增加了5.5倍标准CR取而代之的是天然橡胶和2.3倍相比,一个CR配方优化。使用天然的优势更加明显在更高的温度。在130°C天然橡胶的使用寿命大约是12倍甚至提高CR的品位。 天然橡胶也带来更大的安全。如果在某些类型的汽车发动机正时皮带断裂,锁定阀控制失败,会导致引擎。所以带必须他强、可靠的材料。亚博网站下载天然橡胶皮带给更长的使用寿命。腰带通常取代之前在汽车发动机有缺陷的迹象,并使用天然橡胶皮带应该为总目标的扩展替代品之间的时间间隔从100000公里到150000公里。 行业要求产生新等级的天然材料是给一个温度范围的亚博网站下载扩展服务,随着汽车工业正在日益严格的要求,提高可靠性和性能。规范经常包括属性,很难同时优化,如优秀的热老化稳定,良好的耐油性和良好的低温灵活性通常,耐油弹性体相对低温的灵活性差,和正常的天然橡胶硫化橡胶没有不同,玻璃化转变温度有-30°C或以上。这意味着材料通常是不适合静态海豹和有时也亚博网站下载动态密封。 拜耳已设法降低其玻璃化转变温度在某些天然材料、销售Therban名称,多达10°C通过结构性的修改主要的聚合物链。亚博网站下载天然橡胶的成绩与这些属性在市场上已经有一段时间了。至于他老化稳定性而言,提高年级Therban XN535C是可比较的标准分数,因为它有一个类似的双键含量。然而,它在其应力/应变特征有所不同。可比硫化橡胶组成,模量低,应变相等。压缩永久变形的改善是激烈的。与传统天然橡胶在-10°C的值非常高,但随着Therban XN535C约30%的值仍然是可接受的对许多目的。新年级al展品良好的耐油性,比得上丁腈橡胶。 挑战来自新燃料显然,天然的成绩与降低玻璃化转变温度合适的材料被用于机动车辆在极端气候条件下经历了在北欧,亚洲和北美。亚博网站下载与此同时,他们可以承受高温操作所需发动机的经济运行。发动机的环境和气候条件并不是唯一面临的挑战是天然橡胶材料在汽车行业。亚博网站下载近年来,菜籽油甲酯(RME)介绍了燃料市场作为补充或替代柴油车辆。这种燃料是一种更积极的物质的腐蚀,因此,燃料过滤器和其他部分必须更频繁地改变。RME也向润滑油泄漏比传统燃料。 使用所有可用的弹性体的海豹和垫圈能抵抗RME,只有天然展览所有必要的属性而被足够便宜。具有良好的抗RME,所需的力学性能和在升高的温度下不会分解。汽车制造商已经意识到使用天然橡胶和弹性体的好处已经被批准用于柴油/ RME发动机周边地区,如坦克和管道。 未来进一步提高天然橡胶的性能等级将提供更大范围的使用这些材料在汽车和其他行业。亚博网站下载汽车正时皮带是应用程序的一个例子中,材料的优良性能导致他们选择了建立材料。亚博网站下载更多这样的例子可以预计在未来。 |