Vad är gummi? Naturliga vs syntetiska elastomerer, kvaliteter och köpspecifikationer

Fråga tre personer vad gummi är och du får tre olika svar: ett träd i Sydostasien, däcket på en bil och en linje på en ritning som säger 70 Shore A, svart. Alla tre är korrekta, och gapet mellan dem är där de flesta inköpsargumenten börjar.

Vad är gummi egentligen

Gummi är en elastomer: ett polymernätverk som deformeras under belastning och fjädrar tillbaka nästan helt när belastningen är borttagen. Den återvinningsbara sträckan är den definierande egenskapen. Färg, hårdhet och pris följer alla av kemin under den.

Naturgummi är cis-1,4-polyisopren som skördats från Hevea brasiliensis. Syntetgummi polymeriseras från monomerer som butadien, styren, isopren, kloropren, eten och propen, med fluor eller kisel i specialkvaliteter. Båda vägarna slutar på samma ställe: en rå polymer med Mooney-viskositet och nästan ingen användbar styrka förrän den är sammansatt och härdad.

Den praktiska konsekvensen är att gummi är en familj, inte ett material. Två delar som båda beskrivs som svart gummi kan skilja sig med 60 poängs hårdhet, med 150 C värmebeständighet och med en faktor fyra i pris per kilogram.

Naturgummi: Från latex till bal

Naturgummi börjar som latex, en mjölkaktig suspension av ungefär 30 till 40 procent gummikolväte som tappas från barken på mogna Hevea-träd. Latexen koaguleras med myrsyra eller ättiksyra, pressas till ark eller smula och torkas innan den balas.

Hur den betygsättningen går till avgör vad du faktiskt får. Ribbade rökta plåtsorter håller hög grönhållfasthet och byggfasthet, vilket är viktigt för att bygga stora delar för hand. Tekniskt specificerade gummikvaliteter, såsom TSR 10 eller TSR 20, säljs mot gränser för smuts, aska, kväve och flyktiga ämnen, och mot ett Mooney-viskositetsfönster.

• Mooney viskositet och, ännu viktigare, lot-to-lot spred sig runt den
• Smuts och askhalt, som båda stör kimröksspridningen
• Flyktiga ämnen, som ändrar vägningsnoggrannheten på små ingredienser
• Plasticitetsretentionsindex, en snabb indikator på åldringsbeständighet

Naturgummi vinner sin plats genom draghållfasthet, rivhållfasthet, utmattningslivslängd och klibbighet. Dess gränser är lika tydliga: den sväller i oljor och bränslen, spricker under ozon och åldras snabbt över ungefär 90 C i kontinuerlig drift.

Syntetgummi: Välj kemi först

Syntetiskt gummi produceras genom att polymerisera petroleumhärledda monomerer, och den kontrollen är hela poängen: du kan specificera oljebeständighet, ozonbeständighet eller en 200 C servicetemperatur som naturgummi aldrig kommer att nå.

Inom en familj är betyget en urtavla. I NBR är det akrylnitril som avgör balansen: cirka 18 procent håller flexibiliteten vid låg temperatur, medan 45 procent maximerar oljebeständigheten till priset av kall prestanda. Ange ACN-bandet, inte bara ordet nitril.

EPDM är en bra illustration av hur kemi översätts till en lagervara. Samma polymer som tätar en bildörr levereras också som väderbeständig plåt för tak, dammfoder och industrimattor.

EPDM gummiplåt för utomhustätning och skydd Väder-, ozon- och åldringsbeständig gummiduk lämpad för tak, dammfoder, tätningar och skyddsdynor där lång exponering utomhus förväntas. Visa produkt →

För en jämförelse på datanivå av olja, värme, väder och nötningsprestanda över dessa familjer, denna uppdelning av egenskaper av syntetiskt gummi är en användbar referenspunkt innan du fixar en förening.

Processkedjan: Blanda, forma, härda

Varje gummidel, från en 2 mm O-ring till ett 15 mm transportbandsskydd, går igenom tre steg: blanda blandningen, forma den och härda den sedan. De flesta kvalitetsproblem avgörs i det första steget och upptäcks först i det tredje.

Gummi Banbury-maskin för enhetlig blandning av sammansättningar Hydraulstyrd blandare med optimerade rotorer för att sprida gummiblandningar, lämpad för däck-, slang-, tätnings- och skotillverkning där konsekvent blandning stödjer nedströms bearbetning. Visa produkt →

Vid plåtproduktion är formningssteget där tjocklekstolerans och ytfinish vinner. En kalander med tre valsar ger en stabilare plåt än en enhet med två valsar när massan är styv, eftersom den extra passningen stryker ut tjockleksvariationen innan plåten lämnar det sista nypet.

Tre-rullad gummikalender för plåtbeläggning PLC-styrd kalander med borrade rullar för kontinuerlig gummiplåtsbeläggning och ren plåtkalandrering, där stabil tjocklek och ytfinish spelar roll. Visa produkt →

Läsa en gummispecifikation utan att bli lurad

En gummispecifikation är endast meningsfull när hårdhet, draghållfasthet, töjning, kompressionssättning och teststandard visas tillsammans. Vilket enstaka tal som helst kan uppfyllas av en förening som inte fungerar.

Linjetexter hjälper till att minska det gapet. En beteckning i stil med ASTM D2000 eller ISO 3302 binder hårdhet, draghållfasthet och värmeåldring till en kod, så en leverantör kan inte tyst ersätta en 60 Shore A-blandning med 70 Shore A NBR som du godkände.

Matcha gummi till applikationen

Börja med miljön delen kommer att leva i, sedan den mekaniska plikten, sedan priset. Den ordningen förhindrar det vanligaste resultatet: en blandning som är billig, lätt att forma och misslyckas vid månad åtta.

• Temperatur, både kontinuerlig och topp, inklusive rengöringscykler
• Kontaktmedia: olja, bränsle, vatten, ånga, ozon, mat, desinfektionsmedel
• Statisk eller dynamisk drift, och antalet förväntade cykler under hela livet
• Belastning och kompression, plus setet som kan tolereras
• Föreskrivna gränser: låga, elektrisk, kontakt med livsmedel, begränsade ämnen

Fellägen pekar rakt tillbaka till det sammansatta beslutet. Härdning och finsprickning innebär vanligtvis värmeåldring. Ytan krackelerar på en obelastad utomhusdel betyder vanligtvis ozon. Svullnad, uppmjukning och styrkaförlust betyder vanligtvis att oljemotståndet var fel. En tätning som förblir platt efter att lasten har tagits bort visar kompressionsinställning, inte ett formfel.

Där applikationen är golvbeläggning, matta eller allmän plåt snarare än en gjuten tätning, kommer blandningen vanligtvis som en färdig plåt och köpbeslutet handlar om ytmönster och tjocklek. Den sortiment av gummiprodukter visar hur dessa kvaliteter är grupperade efter bransch, vilket är en snabbare utgångspunkt än ett polymernamn.

Vanliga frågor

Är gummi en plast?

Nej. Plaster är vanligtvis termoplastiska, så de mjuknar och flyter igen när de värms upp. Gummi är tvärbundet under vulkanisering, så det kommer inte att smälta och återflyta; tryckt tillräckligt långt försämras det istället. Termoplastiska elastomerer beter sig som gummi och bearbetar som plast, men vanligt härdat gummi är en annan materialklass.

Vad är skillnaden mellan naturligt och syntetiskt gummi?

Naturgummi kommer från Hevea latex och erbjuder hög draghållfasthet, rivhållfasthet och byggande klibbighet, men dålig olje- och ozonbeständighet. Syntetgummi är polymeriserat från monomerer och kan konstrueras för olje-, värme-, ozon- eller kemikaliebeständighet, vanligtvis till ett högre kilopris och med lägre klibbighet.

Hur hårt kan gummi vara?

De flesta industriella föreningar sitter mellan 40 och 90 Shore A. Under 40 Shore A beter sig materialet som en mjuk gel eller svamp; över 90 Shore A, polyuretan eller en teknisk plast är vanligtvis det bättre svaret. Ebonit, ett kraftigt tvärbundet hårt gummi, mäts på Shore D-skalan.

Varför går en gummidel sönder innan dess beräknade livslängd?

I de flesta fall var blandningen acceptabel men miljön var underspecificerad: ett oljestänk, ett rengöringsmedel, ett ozonrikt hörn av anläggningen eller en högre kontinuerlig temperatur än databladet antog. Bekräfta den verkliga servicetemperaturen och kontaktmedia, kontrollera sedan kompressionssatsen och draghållningen igen efter åldring.