Vraag drie mensen wat rubber is en je krijgt drie verschillende antwoorden: een boom in Zuidoost-Azië, de band van een auto en een lijn op een tekening met de tekst 70 Shore A, zwart. Ze hebben alle drie gelijk, en de kloof ertussen is waar de meeste sourcing-argumenten beginnen.
Wat rubber eigenlijk is
Rubber is een elastomeer: een polymeernetwerk dat onder belasting vervormt en vrijwel volledig terugveert zodra de belasting wordt weggenomen. Die herstelbare rek is de bepalende eigenschap. Kleur, hardheid en prijs vloeien allemaal voort uit de chemie die eronder zit.
Natuurlijk rubber is cis-1,4-polyisopreen geoogst uit Hevea brasiliensis. Synthetisch rubber wordt gepolymeriseerd uit monomeren zoals butadieen, styreen, isopreen, chloropreen, ethyleen en propyleen, met fluor of silicium in speciale kwaliteiten. Beide routes eindigen op dezelfde plaats: een ruw polymeer met een Mooney-viscositeit en vrijwel geen bruikbare sterkte totdat het is samengesteld en uitgehard.
400 tot 700%
Rek bij breuk voor typische verbindingen voor algemeen gebruik
40 tot 90
Shore Een hardheidsband die de meeste afdichtingen, matten en banden bedekt
-40 tot 120 C
Werkvenster voor algemene cijfers; speciale kwaliteiten zijn breder
Elastomeer: een polymeer dat herhaaldelijk kan worden uitgerekt tot ten minste tweemaal de ontspannen lengte bij kamertemperatuur en terugkeert naar die lengte wanneer de kracht wordt opgeheven. Rubber is de alledaagse naam; elastomeer is de technische.
Het praktische gevolg is dat rubber een familie is en geen materiaal. Twee delen die beide als zwart rubber worden beschreven, kunnen een hardheid van 60 punten, een hittebestendigheid van 150 C en een factor vier in prijs per kilogram verschillen.
Natuurrubber: van latex tot baal
Natuurlijk rubber begint als latex, een melkachtige suspensie van ongeveer 30 tot 40 procent rubberkoolwaterstof, gewonnen uit de schors van volwassen Hevea-bomen. De latex wordt gecoaguleerd met mierenzuur of azijnzuur, tot vellen of kruimels geperst en gedroogd voordat het in balen wordt verpakt.
Hoe die beoordeling gebeurt, bepaalt wat u daadwerkelijk ontvangt. Geribbelde gerookte plaatsoorten behouden een hoge groensterkte en bouwhechting, wat van belang is bij het met de hand bouwen van grote onderdelen. Technisch gespecificeerde rubberkwaliteiten, zoals TSR 10 of TSR 20, worden verkocht tegen beperkingen op het gebied van vuil, as, stikstof en vluchtige stoffen, en tegen een Mooney-viscositeitsvenster.
- De Mooney-viscositeit en, nog belangrijker, de lot-tot-lot-spreiding eromheen
- Het vuil- en asgehalte, die beide de verspreiding van carbon black verstoren
- Vluchtige materie, waardoor de weegnauwkeurigheid van kleine ingrediënten verandert
- Plasticiteitsretentie-index, een snelle indicator van de weerstand tegen veroudering
Natuurlijk rubber verdient zijn plaats door treksterkte, scheurweerstand, vermoeiingsweerstand en kleefkracht. De grenzen zijn even duidelijk: het zwelt op in oliën en brandstoffen, barst onder ozon en veroudert snel boven ongeveer 90 C bij continu gebruik.
Synthetisch rubber: kies eerst de chemie
Synthetisch rubber wordt geproduceerd door het polymeriseren van uit aardolie afkomstige monomeren, en die controle is het hele punt: je kunt oliebestendigheid, ozonbestendigheid of een gebruikstemperatuur van 200 C specificeren die natuurlijk rubber nooit zal bereiken.
| Familie | Belangrijkste kracht | Servicebereik | Oliebestendigheid |
| SBR | Slijtvastheid, kosten | -50 C tot 100 C | Arm |
| NBR | Olie-, brandstof- en vetbestendig | -30 C tot 120 C | Uitstekend |
| EPDM | Ozon, weer, stoom en water | -50 C tot 150 C | Arm |
| CR | Vlambestendigheid, veroudering door weersinvloeden | -40 C tot 120 C | Goed |
| FKM | Hitte en agressieve chemicaliën | -20 C tot 200 C | Uitstekend |
| VMQ | Brede temperatuurband, inertie | -60 C tot 200 C | Eerlijk |
Binnen een gezin is het cijfer een wijzerplaat. Bij NBR bepaalt het acrylonitrilgehalte de balans: ongeveer 18 procent behoudt de flexibiliteit bij lage temperaturen, terwijl 45 procent de oliebestendigheid maximaliseert ten koste van de koude prestaties. Specificeer de ACN-band, niet alleen het woord nitril.
EPDM is een goede illustratie van hoe chemie zich vertaalt in een voorraadartikel. Hetzelfde polymeer dat een autodeur afdicht, wordt ook geleverd als weerbestendige plaat voor dakbedekking, vijverfolie en industriële matten.
EPDM-rubberplaat voor afdichting en bescherming buitenshuis Weer-, ozon- en verouderingsbestendig rubber geschikt voor dakbedekking, vijverfolie, afdichtingen en beschermende kussens waar langdurige blootstelling aan de buitenlucht wordt verwacht. Bekijk Product → Natuurlijk rubber
- Hoogste trek- en scheursterkte van de algemene families
- Uitstekend tack for building and lining work
- Zwak tegen olie, ozon en continue hitte boven 90 C
Synthetisch rubber
- Eigenschap afgestemd op monomeerkeuze en verhouding
- Consistent aanbod en voorspelbaarder genezingsgedrag
- Meestal duurder per kilogram, lagere tack, smallere groensterkte
Zorg eerst voor het milieu, als tweede voor de mechanische belasting en als derde voor de prijs. Door die volgorde om te draaien, wordt een goedkope zegel achttien maanden later een dure garantieclaim.
Voor een vergelijking op gegevensniveau van de prestaties op het gebied van olie, hitte, weer en slijtage in deze families is deze uitsplitsing van eigenschappen van synthetisch rubber is een nuttig referentiepunt voordat u een compound repareert.
De procesketen: mixen, vormen, genezen
Elk rubberen onderdeel, van een O-ring van 2 mm tot een transportbandafdekking van 15 mm, doorloopt drie fasen: het mengsel mengen, vormgeven en vervolgens uitharden. De meeste kwaliteitsproblemen worden in de eerste fase opgelost en pas in de derde fase ontdekt.
Mengen
Een interne mixer of open molen mengt polymeer, roet, procesolie, activator en curatieven. Cyclustijden van 2 tot 4 minuten en ontladingstemperaturen van 110 C tot 160 C zijn typisch, en de verspreiding van roet is het getal dat de rest voorspelt.
Vormgeven
Door kalanderen worden platen geproduceerd vanaf ongeveer 0,2 mm met een dikte die binnen een tolerantie wordt gehouden; extrusie produceert profielen, slangen en loopvlakprofielen. Beide zijn afhankelijk van de viscositeit van de verbinding die van partij tot partij stabiel blijft.
Uitharding
Warmte en druk zetten het gevormde plano om in een vernet onderdeel, hetzij in een degelpers, op een rotocure-trommel of via een continue vulkanisatielijn.
Rubberen Banbury-machine voor uniform mengselmengen Hydraulisch gestuurde menger met geoptimaliseerde rotoren voor het dispergeren van rubberverbindingen, geschikt voor de productie van banden, slangen, afdichtingen en schoenen waarbij een consistente menging de verdere verwerking ondersteunt. Bekijk Product → Bij de plaatproductie is de vormingsstap de plaats waar diktetolerantie en oppervlakteafwerking worden verkregen. Een kalander met drie rollen geeft een stabielere plaat dan een eenheid met twee rollen als de compound stijf is, omdat de extra doorgang de maatvariatie uitvlakt voordat de plaat de laatste kneep verlaat.
Rubberkalender met drie rollen voor plaatcoating PLC-gestuurde kalander met geboorde rollen voor het continu coaten van rubberplaten en puur kalanderen van platen, waarbij een stabiele dikte en oppervlakteafwerking van belang zijn. Bekijk Product → Een mengsel dat de mixer bij 145 C in plaats van 120 C verlaat, begint al te schroeien. Het registreren van temperatuurdalingen op de mixer kost veel minder dan een afgewezen partij gegoten onderdelen.
Een rubberspecificatie lezen zonder voor de gek gehouden te worden
Een rubberspecificatie heeft alleen betekenis als hardheid, treksterkte, rek, compressiezetting en de testnorm samen voorkomen. Aan elk enkel getal kan worden voldaan door een verbinding die niet werkt.
| Eigendom | Typische waarde | Wat het controleert | Gemeenschappelijke val |
| Hardheid | 40 tot 90 Shore A | Afdichtkracht en pasvorm | Geciteerd zonder tolerantie; vijf driftpunten veranderen zichtbaar de stijfheid |
| Treksterkte | 12 tot 25 MPa | Weerstand tegen scheuren onder belasting | Verkocht als duurzaamheid, maar het zegt weinig over de levensduur tegen vermoeidheid |
| Verlenging bij breuk | 200 tot 700% | Flexibiliteit marge | Gemeten op een nieuw onderdeel, nooit op een verouderd onderdeel |
| Compressie ingesteld | 15 tot 35% na 22 uur bij 70 C | Afdichting na lange statische belasting | Getest bij een temperatuur die lager is dan de toepassing |
| Scheursterkte | 20 tot 60 kN/m | Snijd de groeiweerstand | Vergeleken met verschillende testmethoden |
Vraag naar de norm, de preparaatdikte en de conditioneertijd. Een hardheidscijfer zonder deze drie details is een marketingstatement, geen specificatie.
Lijnmarkeringen helpen deze kloof te dichten. Een aanduiding in de stijl van ASTM D2000 of ISO 3302 verbindt hardheid, treksterkte en hitteveroudering in één code, zodat een leverancier niet stilletjes een 60 Shore A-mengsel kan vervangen door de 70 Shore A NBR die u hebt goedgekeurd.
Passend rubber voor de toepassing
Begin met de omgeving waarin het onderdeel zal leven, vervolgens de mechanische belasting en vervolgens de prijs. Die volgorde verhindert de meest voorkomende uitkomst: een mengsel dat goedkoop is, gemakkelijk te vormen is en al na acht maanden kapot gaat.
- Temperatuur, zowel continu als piek, inclusief reinigingscycli
- Contactmedia: olie, brandstof, water, stoom, ozon, voedsel, ontsmettingsmiddelen
- Statische of dynamische belasting, en het aantal verwachte cycli gedurende de levensduur
- Belasting en compressie, plus de set die kan worden getolereerd
- Regelgevende limieten: vlam, elektrisch, contact met voedsel, beperkte stoffen
Faalwijzen wijzen rechtstreeks terug op de samengestelde beslissing. Verharding en fijne scheurvorming betekenen meestal veroudering door hitte. Oppervlaktescheuren op een niet-gespannen buitengedeelte duiden meestal op ozon. Zwelling, verzachting en krachtverlies betekenen meestal dat de oliebestendigheid verkeerd was. Een afdichting die vlak blijft nadat de belasting is verwijderd, vertoont compressieverharding en is geen vormfout.
Koop het milieu, niet de prijslijst. Een op kosten per kilogram geselecteerde samenstelling wordt uiteindelijk beoordeeld op kosten per jaar.
Als de toepassing vloerbedekking, matten of algemene platen betreft in plaats van een gegoten afdichting, komt het mengsel meestal aan als een afgewerkte plaat en gaat de aankoopbeslissing over het oppervlaktepatroon en de dikte. De assortiment rubberproducten laat zien hoe deze kwaliteiten per branche zijn gegroepeerd, wat een sneller startpunt is dan een polymeernaam.
Veelgestelde vragen
Is rubber een plastic?
Nee. Kunststoffen zijn meestal thermoplastisch, waardoor ze bij verhitting zacht worden en weer gaan vloeien. Rubber wordt tijdens het vulkaniseren vernet, waardoor het niet zal smelten en opnieuw zal vloeien; ver genoeg geduwd, degradeert het in plaats daarvan. Thermoplastische elastomeren gedragen zich als rubber en verwerken als plastic, maar gewoon uitgehard rubber is een andere materiaalklasse.
Wat is het verschil tussen natuurlijk en synthetisch rubber?
Natuurlijk rubber is afkomstig van Hevea-latex en biedt een hoge treksterkte, scheurweerstand en bouwhechting, maar een slechte olie- en ozonbestendigheid. Synthetisch rubber wordt gepolymeriseerd uit monomeren en kan worden ontwikkeld voor olie-, hitte-, ozon- of chemische bestendigheid, meestal tegen een hogere prijs per kilogram en met een lagere kleefkracht.
Hoe hard kan rubber zijn?
De meeste industriële verbindingen zitten tussen 40 en 90 Shore A. Onder de 40 Shore A gedraagt het materiaal zich als een zachte gel of spons; boven 90 Shore A is polyurethaan of een technisch plastic meestal het betere antwoord. Eboniet, een zwaar verknoopt hard rubber, wordt gemeten op de Shore D-schaal.
Waarom faalt een rubberen onderdeel voordat de geschatte levensduur is verstreken?
In de meeste gevallen was de verbinding acceptabel, maar was de omgeving te weinig gespecificeerd: een oliespatje, een schoonmaakmiddel, een ozonrijke hoek van de fabriek of een hogere continue temperatuur dan op het gegevensblad werd aangenomen. Bevestig de werkelijke gebruikstemperatuur en contactmedia en controleer vervolgens opnieuw de compressieset en het behoud van de treksterkte na veroudering.
Nog beslissen? Noteer de bedrijfstemperatuur, de contactmedia en de verwachte levensduur van de cyclus. Deze drie lijnen beperken de rubberselectie doorgaans tot twee of drie kandidaat-verbindingen.
Previous