RubPlast EXPO 2011

Wskaż Lidera rynku kauczuków w Polsce













Logo Rubber Online

Produkty HPC - elastyczne materiały powłokowe

10.01.2008 20:56:42

Projektując wyrób gumowy (skład mieszanki gumowej) często musimy osiągnąć kompromis wybierając pomiędzy możliwościami elastomeru a postawionymi, konkretnymi wymaganiami ze względu na specyfikę i zróżnicowanie oddziaływań na wyrób gumowy.

Mając określony zestaw wymagań decydujemy się na bazowy elastomer często równocześnie zdając sobie sprawę z jego ograniczeń, np.: kauczuk naturalny - dobre własności dynamiczne, elastyczne, a jednocześnie słaba odporność na działanie olejów i paliw oraz na starzenie. Chcąc osiągnąć wspomniany wyżej kompromis często stosujemy modyfikację chemiczną lub fizyczną bazy elastomerowej. Mieszanie elastomerów jest skomplikowanym procesem, który ma swoje ograniczenia. W praktyce bardzo trudno uzyskać zadawalający efekt. Wynika to z wielu czynników: budowy chemicznej i fizycznej mieszanych elastomerów, sposobu mieszania, stosowanych narzędzi i in.

Rozwiązaniem powyższych problemów może okazać się zastosowanie odpowiedniej elastycznej powłoki o dobrej adhezji do zabezpieczanego produktu, chroniącej go przed działaniem zewnętrznych czynników agresywnych takich jak O2, O3, UV, media itp. W niniejszym artykule chcielibyśmy przedstawić konkretne produkty handlowe.

HPC (High Performance Coatings)
Produkty HPC (High Performance Coatings) to grupa materiałów powłokowych o określonym obszarze zastosowania wynikającym z własności kauczuku bazowego, na którym są oparte.

• HPC-3B, HPC-3C Produkt dwuskładnikowy. Elastomerem bazowym jest FKM - kauczuk fluorowy (poprawa odporności na pęcznienie w olejach i innych agresywnych rozpuszczalnikach i chemikaliach)
• HPC-5B, HPC-5C Produkt jednoskładnikowy. Elastomerem bazowym jest HNBR - uwodorniony kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (znakomita odporność na starzenie ozonowe oraz na agresywne oleje i smary)

• HPC-6B, HPC-6C Produkt jednoskładnikowy. Elastomerem bazowym jest AEM - kauczuk etylenowo-akrylowy (znakomita odporność na starzenie ozonowe oraz na płyny agresywne)

Wszystkie wyżej wymienione grupy produktów oferowane są w dwóch postaciach: w wersji czarnej z sadzą i jasnej umożliwiającej uzyskanie szerokiej palety kolorów. W tabeli nr 1 przedstawionych jest kilka charakterystycznych cech prezentowanych surowców.
Zastosowanie elastycznych materiałów powłokowych pozwala na wykorzystanie standardowych, niespecjalistycznych kauczuków w aplikacjach, w których dotychczas stosowano elastomery specjalistyczne i drogie. Można w ten sposób znacząco poprawić parametry gumy wykonanej np. z EPDM, NBR, NR, IR, SBR itp. oraz zdecydowanie wydłużyć żywotność produktu. Guma niezabezpieczona przeciwstarzeniowo w trakcie użytkowania, a zwłaszcza podczas pracy dynamicznej pod wpływem czynników zewnętrznych ulega stopniowej degradacji, niszczeniu. Są to złożone procesy, których początek ma miejsce najczęściej na powierzchni zewnętrznej wyrobu gumowego, kontaktującej się bezpośrednio z otoczeniem.
Firma Lord proponuje zastosowanie materiałów powłokowych zabezpieczających wyrób gumowy przed destruktywnym działaniem takich czynników jak tlen, ozon, paliwa, olej, chemikalia, światło itp. Właściwy dobór rodzaju powłoki pozwala na uzyskanie odpowiedniego zabezpieczenia. Innowacyjność proponowanych przez nas rozwiązań polega na tym, że materiały te są bardzo elastyczne i charakteryzują się wysoką adhezją do zabezpieczanego materiału.
Działanie produktów HPC zostało dobrze poznane w połączeniu z takimi kauczukami jak: NR, NBR, EPDM, IIR, CR, TPE. W przypadkach gdy adhezja jest niewystarczająca stosuje się materiały pośrednie zwiększające przyczepność - proadhezyjne. Do sprawdzonych i efektywnych produktów należą: Chemlok 7701 i Chemlok 459X.
Podobnie jak w przypadku innych, ciekłych produktów, bardzo istotną rzeczą jest dokładne wymieszanie surowca przed użyciem.
Produkty HPC nanosi się ogólnie znanymi metodami takimi jak: malowanie pędzlem, wałkiem, zanurzanie w kąpieli, natryskiwanie za pomocą pistoletu pneumatycznego itp. Naniesiona powłoka musi zwulkanizować. W temperaturze pokojowej czas sieciowania może być dość długi - 24 godziny dlatego zaleca się wulkanizację w podwyższonej temperaturze. Zwiększenie temperatury do 120 st. C pozwala skrócić czas sieciowania do około 10 minut.

Przykłady zastosowań
Jak wspomnieliśmy wcześniej, stosowanie produktów HPC przynosi bardzo dobre rezultaty w przypadkach mieszanek opartych na kauczukach charakteryzujących się słabą odpornością na wpływ czynników zewnętrznych. Przykładem takiego rozwiązania może być następujący układ: wyrób, w którym kauczukiem bazowym jest NBR (kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy) - elastomer odporny na paliwa mający jednocześnie ograniczoną odporność na wpływ czynników starzeniowych - pokryty powłoką HPC-5 (kauczuk HNBR) w celu poprawienia tej odporności.
Inny przykład, to próba modyfikacji powierzchniowej wyrobu gumowego opartego na kauczukach NR/BR (kauczuk naturalny/kauczuk butadienowy) powłoką HPC-3, w której bazowym kauczukiem jest kauczuk fluorowy. Elastomery te charakteryzują się wysoką odpornością chemiczną na działanie kwasów utleniających, węglowodorów aromatycznych, olejów technicznych i cieczy hydraulicznych, a także małą przepuszczalnością gazów i niepalnością. Przeprowadzono próby porównujące podstawowe własności wulkanizatów takie jak twardość, wytrzymałość na zerwanie, wydłużenie przy zerwaniu przed i po starzeniu następujących układów: wulkanizat oparty na kauczukach NR/BR; wulkanizat oparty na kauczuku NBR; wulkanizat oparty na kauczukach NR/BR zabezpieczony HPC-3. W tabeli nr 2 przedstawiamy uzyskane wyniki.
Zamieszczone w tabeli 2 wyniki potwierdzają skuteczność powłoki HPC w zabezpieczaniu wulkanizatu.
Produkty HPC możemy stosować w różnych układach kauczukowych, wszędzie tam, gdzie przed wyrobem stawiane są wysokie wymagania jeśli chodzi o odporność i utrzymanie jej w całym okresie użytkowania. Stosowanie opisywanych materiałów powłokowych zdecydowanie przedłuża czas życia wyrobu gotowego. Wszystkie produkty HPC występują w wersjach bezsadzowych, istnieje możliwość uzyskania szerokiej palety wybarwień. Można produkować wyroby o oryginalnym, ciekawym wyglądzie. Łatwość aplikacji pozwala na zastosowanie HPC do zabezpieczania wyrobów formowanych różnymi metodami: prasowanych, wtryskiwanych, wytłaczanych, kalandrowanych itp. Materiały te doskonale sprawdziły się w zastosowaniach specjalistycznych przy produkcji np.:
• części do silników lotniczych,
• gumowych elementów konstrukcyjnych rotorów w helikopterach,
• części gumowych elementów wiertniczych.

Podsumowanie
Produkty HPC to nowość na rynku polskim. Mogą z powodzeniem być wykorzystywane wszędzie tam gdzie stosowane dotychczas rozwiązania nie były satysfakcjonujące, nie spełniały oczekiwań. Ich skuteczność i efektywność jest związana z następującymi właściwościami:
1. Znakomita adhezja do wyrobu gumowego.
2. Możliwość stosowania w przypadku kauczuków o różnej naturze.
3. Zabezpieczająca powłoka jest wysoko elastyczna dzięki czemu doskonale współpracuje z wyrobem gumowym.
4. Bazowe kauczuki to kauczuki specjalistyczne (FKM, ACM, HNBR).
5. Powłoka ochronna może się składać z większej ilości warstw, zależnie od pożądanego stopnia zabezpieczenia.

Wszystkie wyżej wymienione cechy gwarantują skuteczność ochrony wyrobów gumowych i wydłużają okres ich stosowania.

Autorzy artykułu reprezentują firmę
„Torimex-Chemicals" Ltd. Sp. z o.o.
będącą przedstawicielem
na rynku polskim firmy Lord Corp.
(www.torimex-chemicals.com.pl)

W artykule wykorzystano materiały techniczne firmy LORD CORPORATION
Zapraszamy do wysłuchania wystąpienia Pana Alberta Achena reprezentującego firmę LORD dotyczącego produktów HPC, które będzie miało miejsce na XII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej ELASTOMERY 2007 organizowanej przez Instytut Przemysłu Gumowego w Warszawie w dniach 14-16 listopada br.

drukuj ten artykuł drukuj ten artykuł  |   poleć artykuł znajomemu poleć artykuł znajomemu
Najświeższe informacje w kanale RSS Najświeższe informacje w kanale RSS (jak używać)