Het beste rubbermateriaal voor treksterkte en ranking
Rubber is een belangrijk elastisch polymeermateriaal en de mechanische eigenschappen ervan, waaronder treksterkte, rek bij breuk, slijtvastheid, scheurweerstand, enz., worden veel gebruikt in de industrie, de luchtvaart, ruimtevaarten consumentenvelden. Treksterkte is een belangrijke indicator om de mechanische eigenschappen van rubbermaterialen te evalueren en verwijst meestal naar de maximale trekkracht die een materiaal kan weerstaan voordat het breekt, per eenheid dwarsdoorsnedeoppervlak. Hieronder worden de beste rubbermaterialen besproken in termen van treksterkte vanuit het perspectief van de chemische structuur, prestatiekenmerken en specifieke toepassingsgebieden.
Het volgende is een rangschikking en gedetailleerde beschrijving van veel voorkomende hoogwaardige rubbers, gebaseerd op treksterkte als belangrijkste criterium:
Polyurethaanrubber (PU)
Treksterktebereik: 30–50 MPa
Polyurethaanrubber is een van de mechanisch meest uitmuntende elastomeren, met extreem hoge treksterkte en rek bij breuk (tot 500%).
Voordelen van de moleculaire structuur: De harde segmenten (aromatische of alifatische isocyanaten) en zachte segmenten (polyether of polyester) in de moleculaire keten zijn afwisselend gerangschikt, waardoor deze een uitstekende trek- en scheurweerstand heeft.
Prestatiekenmerken: Polyurethaanrubber heeft de hoogste treksterkte van alle rubbermaterialen en heeft zowel slijtvastheid als slagvastheid.
Toepassingen: Hoofdzakelijk gebruikt voor onderdelen in omgevingen met hoge belasting, zoals transportbanden, rollen, schokabsorberende kussens, onderdelen van olieveldmachines, enz.
Natuurlijk rubber (NR)
Treksterktebereik: 20–30 MPa (hoger na vulkanisatie)
Natuurrubber is een polyisopreenpolymeer dat wordt gewonnen uit rubberbomen, en zijn unieke moleculaire structuur geeft het een hoge elasticiteit en uitstekende treksterkte, vooral na vulkanisatie.
Voordelen van de moleculaire structuur: De moleculaire ruggengraat van natuurlijk rubber bevat een groot aantal cis-1,4-polyisopreenstructuren, waardoor het effectief en gelijkmatig verdeeld is tijdens het trekproces.
Prestatiekenmerken: Natuurlijk rubber heeft een extreem hoge rek bij breuk (tot 500%~700%) wanneer het wordt uitgerekt, en kan een uitstekende scheurweerstand vertonen onder hoge belastingen.
Toepassingen: Vanwege zijn treksterkte en vermoeidheidsweerstand wordt het veel gebruikt in banden, afdichtingen, schokdempers, transportbanden en andere gebieden die een hoge mechanische sterkte vereisen.
Polybutadieenrubber (BR)
Treksterktebereik: 15–25 MPa
Butadieenrubber staat bekend om zijn extreem hoge elasticiteit en goede weerstand tegen scheurvoortplanting, en zijn treksterkte wordt aanzienlijk verbeterd na vulkanisatie en vermenging, waardoor het een belangrijk materiaal is op veel industriële gebieden.
Nitril-butadieenrubber (NBR)
Treksterktebereik: 10–20 MPa (aanzienlijk verhoogd na vulkanisatie)
Nitrilrubber wordt veel gebruikt in industriële producten vanwege zijn oliebestendigheid en goede mechanische sterkte, vooral geschikt voor chemisch corrosieve omgevingen.
Ethyleenpropyleendieenmonomeer (EPDM)
Treksterktebereik: 10–18 MPa
EPDM heeft uitstekende weersbestendigheid, ozonbestendigheid en hittebestendigheid en wordt veel gebruikt in deautomobielen bouwvelden.
Siliconenrubber (VMQ)
Treksterktebereik: 6–15 MPa
Siliconenrubber staat bekend om zijn weerstand tegen hoge en lage temperaturen en ondanks zijn lage treksterkte blinkt het uit in de lucht- en ruimtevaart- en medische sector.
Fluorkoolstofrubber (FKM)
Treksterktebereik: 10–18 MPa
Fluorelastomeren blinken uit in chemische omgevingen en omgevingen met hoge temperaturen en worden voornamelijk gebruikt in speciale toepassingen die bestand zijn tegen corrosie en hoge temperaturen.
| Rubberen soort | Treksterkte (MPa) | Rek bij breuk (%) | Belangrijkste voordelen |
|
PU |
30–50 |
500–800 |
Extreem hoge treksterkte en slijtvastheid |
|
NR |
20–30 |
500–700 |
Hoge elasticiteit en breeksterkte |
|
BR |
15–25 |
400–600 |
Goede weerstand tegen scheurgroei |
|
CR |
10–20 |
200–300 |
Weerbestendigheid, oliebestendigheid en vlamvertraging |
|
NBR |
10–20 |
250–350 |
Uitstekende olie- en chemische bestendigheid |
|
EPDM |
10–18 |
300–400 |
Bestand tegen veroudering en ozon |
|
VMQ |
6–15 |
150–300 |
Bestand tegen hoge en lage temperaturen en biocompatibiliteit |
In termen van uitgebreide prestaties bezet polyurethaanrubber de eerste plaats met de hoogste treksterkte en slijtvastheid, terwijl natuurlijk rubber op de tweede plaats staat met zijn hoge elasticiteit en sterkte. Neopreen is een belangrijk materiaal in de techniek en de industrie vanwege de uitgebalanceerde treksterkte (15–25 MPa na vulkanisatie) en uitstekende weersbestendigheid en vlamvertraging. Afhankelijk van de eisen van de specifieke toepassing hebben verschillende rubbermaterialen hun optimale toepassingsbereik en voordelen.