Înțelegerea temperaturii de tranziție a sticlei (Tg) pentru garniturile din cauciuc

 

Bun venit la seria noastră de trei-părți tehnice despre performanța cauciucului la temperatură joasă pentru aplicațiile de etanșare industrială. Această serie este scrisă special pentru inginerii cumpărători, inginerii proiectanți de etanșare și profesioniștii tehnici care lucrează cu sisteme de frânare feroviară, supape de control pneumatice și miezuri de supape-metalice.

 

 

 

 

 

În sistemele de frânare, supapele de control pneumatice și miezurile supapelor cu lipire metalică, se așteaptă ca componentele din cauciuc să mențină o performanță de etanșare fiabilă într-o gamă largă de condiții de mediu. Funcționarea pe timp de iarnă în Europa de Nord poate expune elementele de etanșare la temperaturi sub -30 de grade , ceea ce face ca performanța la temperatură scăzută să fie unul dintre cele mai critice criterii de selecție a materialelor.

 

Mulți ingineri se concentrează pe duritate sau rezistență la tracțiune atunci când compară elastomeri. Cu toate acestea, pentru aplicațiile cu temperatură joasă-, indicatorii precum temperatura de tranziție a sticlei (Tg), TR10 și fragilitatea la temperatură joasă oferă informații mult mai semnificative. Acest articol se concentrează în special pe Tg și semnificația sa de inginerie pentru aplicațiile de etanșare.

 

 

Cauciucul este elastic deoarece lanțurile sale polimerice se pot mișca liber. Pe măsură ce temperatura scade, mișcarea moleculară încetinește. Când materialul atinge regiunea de tranziție sticloasă, cauciucul își pierde treptat elasticitatea și devine rigid. Pe măsură ce temperaturile continuă să scadă, materialul poate deveni suficient de fragil pentru a se crăpa la impact sau deformare.

 

Pentru miezurile de supape utilizate în sistemele pneumatice feroviare, această pierdere a elasticității poate reduce în mod direct fiabilitatea etanșării și poate crește costurile de întreținere. Înțelegerea Tg este primul pas în prezicerea acestui comportament.

 

 

Temperatura de tranziție a sticlei este temperatura la care cauciucul trece de la o stare flexibilă, asemănătoare cauciucului, la o stare rigidă, asemănătoare sticlei-. Aceasta este o proprietate fundamentală a polimerului care descrie tranziția-la nivel molecular din material.

 

• Recuperarea elastică scade semnificativ.
• Performanța etanșării prin compresie se deteriorează.
• Mișcarea dinamică devine dificilă.
• Rezistența la fisuri este redusă.

Material cauciuc	Tg tipic
BNR	-25 grade până la -40 grade
HNBR	-30 grade până la -45 grade
EPDM	-50 de grade până la -60 de grade
FKM	-10 grade până la -20 grade
NBR optimizat-TGE pentru temperatură joasă	sub -60 de grade

 

 

Tg oferă informații valoroase despre comportamentul molecular, dar nu trebuie utilizat singur atunci când se evaluează performanța de etanșare. În timp ce Tg indică regiunea de temperatură în care rigiditatea crește dramatic, performanța reală de etanșare depinde de factori suplimentari, inclusiv capacitatea de a se recupera după deformare.

 

Un Tg mai mic înseamnă, în general, că cauciucul rămâne flexibil la temperaturi mai scăzute. Cu toate acestea, este important de remarcat faptul că formularea compusului joacă un rol mai semnificativ decât numai familia de polimeri. Prin selecția polimerilor, sistemele optimizate de plastifiant și tehnologia de întărire atent controlată, compușii premium pot atinge valori Tg semnificativ mai mici decât formulările convenționale.

 

 

Când comparați compușii de cauciuc pentru aplicații la temperatură joasă{0}, luați în considerare să întrebați furnizorii:

• Care este valoarea Tg măsurată a compusului specific (nu doar date generice despre polimer)?
• Ce standard de testare a fost folosit pentru a determina Tg (DSC, DMA, etc.)?
• Cum se schimbă Tg după îmbătrânirea la căldură și expunerea la fluide?
• Care este corelația dintre Tg și performanța reală de etanșare în aplicația dvs.?

 

 

Mulți ingineri presupun că NBR este nepotrivit pentru temperaturi sub -30 de grade. În realitate, echipa noastră de ingineri a dezvoltat compuși NBR speciali-de temperatură joasă, special pentru aplicații feroviare solicitante.

Compusul nostru premium NBR la temperatură joasă-realizează:

• Temperatura de tranziție a sticlei (Tg): sub -60 de grade
• Rezistență excelentă la ulei menținută
• Lipire fiabilă din cauciuc-la-metal pentru aplicații legate de miezul supapelor
• Performanță stabilă prin cicluri repetate la temperatură joasă{0}

 

De-a lungul anilor, am furnizat clienților noștri la nivel mondial peste 1 milion de miezuri de supape cu lipire de cauciuc-metal, cu 0 defect de lipire. Aceste caracteristici fac ca produsele TGE să fie potrivite pentru sistemele de frânare feroviară, supape pneumatice, echipamente de control industrial și alte aplicații care necesită etanșare fiabilă în medii reci.

 

 

Temperatura de tranziție sticloasă (Tg) este o proprietate fundamentală a materialului care descrie tranziția moleculară de la comportamentul cauciuc la cel sticlos. Deși oferă informații de bază esențiale despre flexibilitatea-la temperaturi scăzute, inginerii nu ar trebui să se bazeze numai pe Tg pentru selectarea materialului de etanșare. În următorul nostru articol din această serie, vom examina TR10 (Retracția temperaturii la 10%), care se corelează mai direct cu performanța reală de recuperare a etanșării.

 

 

---

 

 

Căutați miezuri de supape din cauciuc-metal pentru sisteme de frânare sau de control pneumatic? Echipa noastră de ingineri sprijină selecția materialelor pe baza temperaturii de funcționare, a mediului de etanșare și a cerințelor de viață. Oferim formulări personalizate de cauciuc, procese de lipire validate și calitate consecventă a producției pentru a ajuta clienții noștri să îmbunătățească fiabilitatea echipamentului în aplicațiile solicitante.Click aici pentru a ne contacta