Pochopení teploty skleněného přechodu (Tg) pro pryžová těsnění

 

Vítejte v naší třídílné -technické sérii o výkonu nízkoteplotní pryže pro průmyslové aplikace těsnění. Tato řada je napsána speciálně pro nákupčí techniky, konstruktéry těsnění a technické profesionály pracující s železničními brzdovými systémy, pneumatickými řídicími ventily a kovovými -jádry ventilů.

 

 

 

 

 

V brzdových systémech, pneumatických řídicích ventilech a kovem spojovaných jádrech ventilů se očekává, že pryžové komponenty si udrží spolehlivý těsnicí výkon v širokém rozsahu podmínek prostředí. Zimní provoz v severní Evropě může vystavit těsnicí prvky teplotám nižším než -30 stupňů, takže výkon při nízkých teplotách je jedním z nejkritičtějších kritérií výběru materiálu.

 

Mnoho inženýrů se při porovnávání elastomerů zaměřuje na tvrdost nebo pevnost v tahu. U nízkoteplotních aplikací však poskytují mnohem smysluplnější informace indikátory, jako je teplota skelného přechodu (Tg), TR10 a křehkost při nízké teplotě. Tento článek se zaměřuje konkrétně na Tg a její technický význam pro aplikace těsnění.

 

 

Pryž je elastická, protože její polymerové řetězce se mohou volně pohybovat. S klesající teplotou se pohyb molekul zpomaluje. Když materiál dosáhne své oblasti skelného přechodu, pryž postupně ztrácí elasticitu a stává se tuhou. Jak teploty stále klesají, materiál se může stát natolik křehkým, že při nárazu nebo deformaci praskne.

 

U ventilových jader používaných v železničních pneumatických systémech může tato ztráta pružnosti přímo snížit spolehlivost těsnění a zvýšit náklady na údržbu. Pochopení Tg je prvním krokem k předpovědi tohoto chování.

 

 

Teplota přechodu do skla je teplota, při které se pryž mění z pružného stavu podobnému gumě- do tuhého stavu podobného sklu-. Toto je základní vlastnost polymeru, která popisuje přechod na molekulární-úrovni v materiálu.

 

• Pružné zotavení se výrazně snižuje.
• Výkon kompresního těsnění se zhoršuje.
• Dynamický pohyb se stává obtížným.
• Odolnost proti prasklinám je snížena.

Gumový materiál	Typická Tg
NBR	-25 stupňů až -40 stupňů
HNBR	-30 stupňů až -45 stupňů
EPDM	-50 stupňů až -60 stupňů
FKM	-10 stupňů až -20 stupňů
NBR optimalizované pro TGE-Nízká teplota	pod -60 stupňů

 

 

Tg poskytuje cenné informace o molekulárním chování, ale nemělo by se používat samostatně při hodnocení těsnicích vlastností. Zatímco Tg označuje teplotní oblast, kde se tuhost dramaticky zvyšuje, skutečný těsnicí výkon závisí na dalších faktorech včetně schopnosti zotavit se z deformace.

 

Nižší Tg obecně znamená, že pryž zůstává pružná při nižších teplotách. Je však důležité poznamenat, že složení sloučeniny hraje významnější roli než samotná rodina polymerů. Díky výběru polymerů, optimalizovaným systémům změkčovadel a pečlivě kontrolované technologii vytvrzování mohou prémiové sloučeniny dosáhnout výrazně nižších hodnot Tg než konvenční formulace.

 

 

Při porovnávání kaučukových směsí pro aplikace při nízkých-teplotách zvažte dotazování dodavatelů:

• Jaká je naměřená hodnota Tg konkrétní sloučeniny (nejen generická data o polymeru)?
• Jaký zkušební standard byl použit pro stanovení Tg (DSC, DMA atd.)?
• Jak se mění Tg po tepelném stárnutí a působení tekutin?
• Jaká je korelace mezi Tg a skutečným těsnicím výkonem ve vaší aplikaci?

 

 

Mnoho inženýrů předpokládá, že NBR je nevhodný pro teploty pod -30 stupňů. Ve skutečnosti náš technický tým vyvinul specializované nízkoteplotní-směsi NBR speciálně pro náročné železniční aplikace.

Naše prémiová nízkoteplotní-směs NBR dosahuje:

• Teplota skelného přechodu (Tg): pod -60 stupňů
• Zachována vynikající odolnost vůči oleji
• Spolehlivé lepení pryže-na{1}}kov pro aplikace lepených jader ventilů
• Stabilní výkon díky opakovanému-cyklování při nízkých teplotách

 

V průběhu let jsme našim globálním zákazníkům poskytli více než 1 milion pryžových-kovových jader ventilů s nulovou vadou spojení. Díky těmto vlastnostem jsou produkty TGE vhodné pro železniční brzdové systémy, pneumatické ventily, průmyslová řídicí zařízení a další aplikace vyžadující spolehlivé těsnění v chladném prostředí.

 

 

Teplota skelného přechodu (Tg) je základní materiálová vlastnost, která popisuje molekulární přechod od pryžovitého ke sklovitému chování. I když poskytuje základní základní informace o flexibilitě při nízkých-teplotách, technici by se při výběru těsnicího materiálu neměli spoléhat pouze na Tg. V našem dalším článku této série prozkoumáme TR10 (Temperature Retraction at 10%), který více přímo koreluje se skutečným výkonem obnovy těsnění.

 

 

---

 

 

Hledáte pryžová-kovová jádra ventilů pro brzdové nebo pneumatické ovládací systémy? Náš technický tým podporuje výběr materiálu na základě provozní teploty, těsnicích médií a požadavků na životnost. Poskytujeme zakázková složení pryže, ověřené procesy lepení a konzistentní kvalitu výroby, abychom našim zákazníkům pomohli zlepšit spolehlivost zařízení v náročných aplikacích.Klikněte zde a kontaktujte nás