Понимание температуры стеклования (Tg) резиновых уплотнений

 

Добро пожаловать в нашу техническую серию из трех-технических статей, посвященную низкотемпературным характеристикам резины для промышленных уплотнений. Эта серия написана специально для инженеров по закупкам, инженеров-конструкторов уплотнений и технических специалистов, работающих с железнодорожными тормозными системами, пневматическими регулирующими клапанами и металлическими-сердечниками клапанов.

 

 

 

 

 

Ожидается, что в тормозных системах, пневматических регулирующих клапанах и металлических сердечниках клапанов резиновые компоненты будут обеспечивать надежную герметичность в широком диапазоне условий окружающей среды. При эксплуатации в зимних условиях в Северной Европе уплотнительные элементы могут подвергаться воздействию температур ниже -30 градусов, что делает низкотемпературные характеристики одним из наиболее важных критериев выбора материала.

 

Многие инженеры при сравнении эластомеров сосредотачивают внимание на твердости или прочности на разрыв. Однако для применения при низких-температурах гораздо более значимую информацию предоставляют такие показатели, как температура стеклования (Tg), TR10 и низкотемпературная хрупкость. В этой статье основное внимание уделяется Tg и его инженерному значению для уплотнений.

 

 

Резина эластична, поскольку ее полимерные цепи могут свободно перемещаться. При понижении температуры движение молекул замедляется. Когда материал достигает области стеклования, резина постепенно теряет эластичность и становится жесткой. Поскольку температура продолжает падать, материал может стать достаточно хрупким, чтобы треснуть при ударе или деформации.

 

Для сердечников клапанов, используемых в железнодорожных пневматических системах, такая потеря эластичности может напрямую снизить надежность уплотнения и увеличить затраты на техническое обслуживание. Понимание Tg — первый шаг в предсказании такого поведения.

 

 

Температура стеклования — это температура, при которой резина переходит из гибкого,-подобного резине состояния, в твердое,-подобное стеклу состояние. Это фундаментальное свойство полимера, которое описывает переход молекулярного уровня в материале.

 

• Эластическое восстановление существенно снижается.
• Характеристики уплотнения при сжатии ухудшаются.
• Динамическое движение становится затруднительным.
• Трещиностойкость снижается.

Резиновый материал	Типичный Тг
НБР	от -25 градусов до -40 градусов
ХНБР	от -30 градусов до -45 градусов
ЭПДМ	от -50 градусов до -60 градусов
ФКМ	от -10 градусов до -20 градусов
Низкотемпературный NBR, оптимизированный TGE	ниже -60 градусов

 

 

Tg предоставляет ценную информацию о молекулярном поведении, но его не следует использовать отдельно при оценке эффективности герметизации. Хотя Tg указывает на температурную область, в которой резко возрастает жесткость, фактическая эффективность уплотнения зависит от дополнительных факторов, включая способность восстанавливаться после деформации.

 

Более низкая Tg обычно означает, что резина остается гибкой при более низких температурах. Однако важно отметить, что состав соединения играет более важную роль, чем просто семейство полимеров. Благодаря выбору полимеров, оптимизированным системам пластификаторов и тщательно контролируемой технологии отверждения составы премиум-класса могут достигать значительно более низких значений Tg, чем традиционные составы.

 

 

При сравнении резиновых смесей для применения при низких-температурах спросите поставщиков:

• Каково измеренное значение Tg конкретного соединения (а не только данные об общем полимере)?
• Какой тест-стандарт использовался для определения Тг (ДСК, ДМА и т. д.)?
• Как изменяется Tg после теплового старения и воздействия жидкости?
• Какова корреляция между Tg и фактическими характеристиками уплотнения в вашем приложении?

 

 

Многие инженеры полагают, что NBR непригоден для температур ниже -30 градусов. На самом деле наша команда инженеров разработала специализированные низкотемпературные составы NBR специально для требовательных условий эксплуатации на железнодорожном транспорте.

Наш высококачественный низкотемпературный компаунд NBR обеспечивает:

• Температура стеклования (Tg): ниже −60 градусов.
• Сохраняется отличная маслостойкость
• Надежное соединение резины-с-металлом для склеивания сердечников клапанов.
• Стабильная работа благодаря повторяющимся циклическим-циклическим работам при низких температурах.

 

За прошедшие годы мы поставили более 1 миллиона сердечников клапанов с резино-металлическим связующим нашим клиентам по всему миру, при этом ни разу не было дефектов соединения. Эти характеристики делают продукцию TGE подходящей для железнодорожных тормозных систем, пневматических клапанов, промышленного оборудования управления и других применений, требующих надежного уплотнения в холодных условиях.

 

 

Температура стеклования (Tg) — это фундаментальное свойство материала, которое описывает молекулярный переход от эластичного к стеклообразному поведению. Несмотря на то, что он предоставляет важную базовую информацию о гибкости при низких-температурах, инженерам не следует полагаться только на Tg при выборе уплотнительного материала. В нашей следующей статье этой серии мы рассмотрим TR10 (температурное втягивание при 10%), которое более напрямую коррелирует с фактическими характеристиками восстановления уплотнения.

 

 

---

 

 

Ищете резино-металлические сердечники клапанов для тормозных или пневматических систем управления? Наша команда инженеров поддерживает выбор материалов с учетом рабочей температуры, уплотняющих материалов и требований к сроку службы. Мы предоставляем индивидуальные рецептуры резины, проверенные процессы склеивания и стабильное качество продукции, чтобы помочь нашим клиентам повысить надежность оборудования в сложных условиях эксплуатации.Нажмите здесь, чтобы связаться с нами