Hva er gummi? Naturlige vs syntetiske elastomerer, karakterer og kjøpsspesifikasjoner

Spør tre personer hva gummi er, og du får tre forskjellige svar: et tre i Sørøst-Asia, dekket på en bil, og en strek på en tegning som sier 70 Shore A, svart. Alle tre er riktige, og gapet mellom dem er der de fleste innkjøpsargumentene begynner.

Hva gummi egentlig er

Gummi er en elastomer: et polymernettverk som deformeres under belastning og fjærer nesten helt tilbake når belastningen er fjernet. Den utvinnbare strekningen er den definerende egenskapen. Farge, hardhet og pris følger alle av kjemien under den.

Naturgummi er cis-1,4-polyisopren høstet fra Hevea brasiliensis. Syntetisk gummi polymeriseres fra monomerer som butadien, styren, isopren, kloropren, etylen og propylen, med fluor eller silisium i spesialkvaliteter. Begge rutene ender på samme sted: en rå polymer med en Mooney-viskositet og nesten ingen nyttig styrke før den er sammensatt og herdet.

Den praktiske konsekvensen er at gummi er en familie, ikke et materiale. To deler som begge er beskrevet som svart gummi kan avvike med 60 poeng hardhet, med 150 C varmebestandighet og med en faktor fire i pris per kilo.

Naturgummi: Fra lateks til balle

Naturgummi begynner som lateks, en melkeaktig suspensjon av omtrent 30 til 40 prosent gummihydrokarbon tappet fra barken til modne Hevea-trær. Lateksen koaguleres med maursyre eller eddiksyre, presses til ark eller smuler og tørkes før den balles.

Hvordan den karakteren gjøres avgjør hva du faktisk mottar. Ribbede røkte plater holder høy grønnstyrke og bygningsfeste, noe som er viktig for å bygge store deler for hånd. Teknisk spesifiserte gummikvaliteter, som TSR 10 eller TSR 20, selges mot grenser for smuss, aske, nitrogen og flyktige stoffer, og mot et Mooney-viskositetsvindu.

• Mooney viskositet og, enda viktigere, lot-to-lot spredt rundt den
• Innhold av skitt og aske, som begge forstyrrer carbon black-spredningen
• Flyktig materiale, som skifter veienøyaktighet på små ingredienser
• Plastisitetsbevaringsindeks, en rask indikator på aldringsmotstand

Naturgummi får sin plass gjennom strekkstyrke, rivebestandighet, utmattelseslevetid og klebrighet. Grensene er like klare: den sveller i oljer og drivstoff, sprekker under ozon og eldes raskt over omtrent 90 C i kontinuerlig drift.

Syntetisk gummi: Velg kjemi først

Syntetisk gummi produseres ved å polymerisere petroleumsavledede monomerer, og den kontrollen er hele poenget: du kan spesifisere oljemotstand, ozonmotstand eller en 200 C driftstemperatur som naturgummi aldri vil nå.

Innenfor en familie er karakteren en urskive. I NBR avgjør akrylonitrilinnholdet balansen: rundt 18 prosent holder fleksibiliteten ved lav temperatur, mens 45 prosent maksimerer oljemotstanden på bekostning av kald ytelse. Spesifiser ACN-båndet, ikke bare ordet nitril.

EPDM er en god illustrasjon på hvordan kjemi oversettes til en lagervare. Den samme polymeren som forsegler en bildør leveres også som et værvendt ark for taktekking, damforinger og industriell matter.

EPDM gummiplate for utendørs tetting og beskyttelse Vær-, ozon- og aldringsbestandig gummiduk som er egnet for tak, damforinger, tetninger og beskyttelsesputer der det forventes lang utendørs eksponering. Se produkt →

For en sammenligning på datanivå av olje-, varme-, vær- og slitasjeytelse på tvers av disse familiene, kan denne oppdelingen av egenskaper av syntetisk gummi er et nyttig referansepunkt før du fikser en forbindelse.

Prosesskjeden: Bland, form, herd

Hver gummidel, fra en 2 mm O-ring til et 15 mm transportbånddeksel, går gjennom tre trinn: bland blandingen, form den og herd den. De fleste kvalitetsproblemer avgjøres i den første fasen og oppdages først i den tredje.

Rubber Banbury Machine for Uniform Compound Mixing Hydraulisk kontrollert mikser med optimaliserte rotorer for å spre gummiblandinger, egnet for dekk-, slange-, tetnings- og skoproduksjon der konsekvent blanding støtter nedstrøms prosessering. Se produkt →

I plateproduksjon er formingstrinnet der tykkelsestoleranse og overflatefinish vinnes. En trerullskalander gir et mer stabilt ark enn en torullsenhet når massen er stiv, fordi den ekstra gjennomføringen stryker ut målevariasjonen før arket forlater det siste nypet.

Tre-rulls gummikalender for arkbelegg PLS-kontrollert kalander med borede ruller for kontinuerlig gummiplatebelegg og ren platekalandrering, hvor stabil tykkelse og overflatefinish betyr noe. Se produkt →

Lese en gummispesifikasjon uten å bli lurt

En gummispesifikasjon er bare meningsfull når hardhet, strekkfasthet, forlengelse, kompresjonssett og teststandard vises sammen. Ethvert enkelt tall kan oppfylles av en forbindelse som svikter i tjeneste.

Linjeforklaringer bidrar til å lukke dette gapet. En betegnelse i stil med ASTM D2000 eller ISO 3302 knytter hardhet, strekkstyrke og varmealdring til én kode, slik at en leverandør ikke stille kan erstatte en 60 Shore A-blanding med 70 Shore A NBR du godkjente.

Matcher gummi til applikasjonen

Start med miljøet delen skal leve i, deretter den mekaniske plikten, så prisen. Den ordren forhindrer det vanligste resultatet: en blanding som er billig, lett å støpe og feiler i måned åtte.

• Temperatur, både kontinuerlig og topp, inkludert rengjøringssykluser
• Kontaktmedier: olje, drivstoff, vann, damp, ozon, mat, desinfeksjonsmidler
• Statisk eller dynamisk drift, og antall forventede sykluser i løpet av livet
• Belastning og kompresjon, pluss settet som tåles
• Reguleringsgrenser: flamme, elektrisk, kontakt med mat, begrensede stoffer

Feilmoduser peker rett tilbake til den sammensatte avgjørelsen. Herding og finsprekking betyr vanligvis varmealdring. Kraftig overflate på en ubelastet utedel betyr vanligvis ozon. Hevelse, mykning og tap av styrke betyr vanligvis at oljemotstanden var feil. En tetning som forblir flat etter at lasten er fjernet, viser kompresjonssett, ikke en formdefekt.

Der applikasjonen er gulvbelegg, matter eller generell duk i stedet for en støpt forsegling, kommer massen vanligvis som et ferdig ark og kjøpsbeslutningen handler om overflatemønster og tykkelse. Den utvalg av gummiprodukter viser hvordan disse karakterene er gruppert etter industri, som er et raskere utgangspunkt enn et polymernavn.

Ofte stilte spørsmål

Er gummi en plastikk?

Nei. Plast er vanligvis termoplastisk, så den mykner og flyter igjen når den varmes opp. Gummi er tverrbundet under vulkanisering, så det vil ikke smelte og flyte tilbake; presset langt nok forringes det i stedet. Termoplastiske elastomerer oppfører seg som gummi og behandler som plast, men vanlig herdet gummi er en annen materialklasse.

Hva er forskjellen mellom naturlig og syntetisk gummi?

Naturgummi kommer fra Hevea-latex og gir høy strekkfasthet, rivebestandighet og byggende klebrighet, men dårlig olje- og ozonbestandighet. Syntetisk gummi er polymerisert fra monomerer og kan konstrueres for motstand mot olje, varme, ozon eller kjemikalier, vanligvis til en høyere pris per kilogram og med lavere klebrighet.

Hvor hard kan gummi være?

De fleste industrielle forbindelser sitter mellom 40 og 90 Shore A. Under 40 Shore A oppfører materialet seg som en myk gel eller svamp; over 90 Shore A, polyuretan eller en ingeniørplast er vanligvis det beste svaret. Ebonitt, en sterkt tverrbundet hard gummi, måles på Shore D-skalaen.

Hvorfor svikter en gummidel før dens normerte levetid?

I de fleste tilfeller var forbindelsen akseptabel, men miljøet var underspesifisert: et oljesprut, et rengjøringsmiddel, et ozonrikt hjørne av anlegget eller en høyere kontinuerlig temperatur enn databladet antok. Bekreft den virkelige servicetemperaturen og kontaktmediet, og kontroller deretter kompresjonssettet og strekkfastholdelsen på nytt etter aldring.