弹性体特性指南

选择合适弹性体的工程师

有关弹性体特性和应用的快速指南

杜邦聚合物产品组合包括一系列具备各种弹性体特性的材料,并且针对各种各样的应用提供了高效可靠的解决方案。

弹性体最早是作为天然橡胶的替代材料而发明的,这种材料得到了广泛的开发,涵盖从普通橡胶行业中使用的热固性橡胶聚合物,到要求严苛的化学和汽车应用中使用的高性能氟橡胶。

重点介绍最重要的特性

通常,无论是需要密封性、柔韧性、耐用性还是可靠性,杜邦弹性体都是适合关键高品质应用的绝佳选择。 我们提供的专业材料适合在腐蚀性化学品和高温条件下使用,具备出色的强度和柔韧性,能够在各种工业用产品中取代金属材料。

弹性体产品图

弹性体特性包括回弹性。一些弹性体材料可以重复地伸长到两倍的长度,然后恢复到原始形状。 它们提供了在高于玻璃转变温度 (Tg) 下聚合物成分固有的柔韧性,可以满足终端使用需求,并且在高温下不会融化。 因此,弹性体可在多种多样的产品中使用,从软管和电缆到粘合剂和服装。

弹性体的构成

弹性体橡胶复合材料是由 5 到 10 种成分构成的,每种成分都起到特定的作用。 聚合物是主要的组分,它决定了耐热性和耐化学性,还提供低温性能。 使用补强剂来提高强度特性,通常使用炭黑。 使用增塑剂来改善低温性能。 其他成分包括抗氧化剂、相容剂、防焦剂、硫化剂和加速剂。 一种基础聚合物可以制成数百种复合材料。 

烘焙类比是一种描述制作弹性体复合材料的加工工艺的不错方法。 聚合物就像是面粉,硫化剂就像是鸡蛋,增塑剂和相容剂就像是黄油,而起泡剂就像是发酵粉。 这些成分相互混合,然后在低温下一起装填到模具中,避免“焦烧”。然后,将混合物硫化(烘烤),实现所需的性能平衡。

硫化过程非常关键

硫化在高温下完成,可以创造出通过交联形成的长链聚合物。 这些交联带来了弹性性能,并且为成品材料提供了回复特性。 它们还非常稳定,具有耐热性和耐高压性。 弹性体特性和性能牌号由所使用的材料以及硫化步骤共同确定,杜邦由此开发了具有不同特性的弹性体,可帮助满足非常明确的应用需求。

三种性能牌号

性能牌号的范围非常广,从最基本的性能到高性能。 选择合适的牌号非常重要。 选用更高牌号需要支付更高的费用,而您的应用不需要如此高的性能。 但是,选用更低牌号也会造成损失,因为这会制造出不够理想的产品或导致制造流程更复杂。

  • 丙烯酸酯/乙烯共聚物 (AEM)
  • 优异的耐油性、耐燃油性和抗氧化能力
  • 高性能
  • 氟橡胶 (FKM)
  • 能够耐受 200ºC 的高温
  • 极佳的耐化学性
  • 极高性能

  • 全氟醚橡胶 (FFKM)
  • 出色的耐高温性和耐化学性
  • 玻璃化转变温度大约为 0ºC
  • 最高性能                              

杜邦弹性体产品概述

杜邦开发了全面的弹性体产品组合,可以为各种各样的应用提供可靠的解决方案。 杜邦提供了各种弹性体,能够应对众多的工程挑战。从氯丁橡胶开始,这种由杜邦发明的材料在同类产品中占据主导地位达 75 年以上。

Neoprene 氯丁橡胶 – CR – 氯丁橡胶

  • 特性 – 耐油橡胶;与天然橡胶相比,具备出色的耐化学性。
  • 化学单体和聚合物
  • 应用 – 主要在汽车、工业和建筑中使用。

杜邦™ Vamac® 乙烯丙烯酸酯弹性体

  • 特性 – 出色的耐高温性 (175ºC)、低温性能、优异的耐发动机油和 ATF 性能、卓越的压缩形变性能。

乙烯丙烯酸酯共聚物

  •  应用 – 几乎是整个汽车行业。

杜邦™ Kalrez® — FFKM 弹性体

  • 特性 – 最高性能的弹性体,卓越的耐高温性和耐化学性。 杜邦负责制造成品部件。
  • 能够耐受高达 327ºC 的高温。
  • 在腐蚀性化学品和血浆中的体积膨胀非常小。
  • 密封寿命非常长,能够实现很低的运营成本。
  • 应用 – 化工和烃加工、半导体生产、航空发动机、FDA 认证食品、医药和饮料。

加工质量

可以使用多种方法来加工弹性体,具体取决于复合材料和所需的产量。 注塑成型使用高压工艺来迫使橡胶复合材料通过流道进入模具。 另一种成型技术是模压。 这种加工方式可以处理粘度极高的复合材料。 最初,复合材料加工成预成形坯;然后将预成形坯放入模具并进行硫化。 使用Vamac® 制成的部件通常在模压成型后进行硫化。

挤出工艺用于生产软管、管道、电线和电缆。 这种工艺的关键是避免在挤出期间发生硫化反应。 软管和管道通常在蒸汽压力罐中使用修补过程硫化,然后放在成型芯棒上制成所需的形状。

杜邦材料科学家也是弹性体专家

在发明弹性体的历程中,杜邦起到了不可磨灭的重要作用;我们在这个领域具有无可比拟的历史经验和专业技术。 杜邦在亚洲、美洲和欧洲建设有生产制造设施,在 65 个以上的国家/地区配备当地专家,可以通过我们的 11 个全球创新中心进行联系。 杜邦给自己确立了一个独特的定位,即在规格、配方、弹性体混炼和加工方面帮助您实现成功的结果。

*Viton®氟弹性体业务现已归属于科慕公司。更多信息请访问 chemours.com