santoprene материал что это
Материал WIL-FLEX™ (Santoprene®) в насосном оборудовании и других сферах промышленности
Сантопрен — это термопластичный эластомер с хорошими эксплуатационными характеристиками. Точнее говоря, это динамически вулканизированный сплав из отвержденных частиц каучука EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер), заключенных в матрицу из полипропилена. Он выглядит, ощущается и ведет себя как резина, но благодаря содержанию полипропилена его так же легко обрабатывать, как пластмассу.
Первоначально товарный знак Santoprene зарегистрировала компания Monsanto в 1977 году, теперь он принадлежит Exxon Mobil.
Свойства сантопрена
Он обладает хорошими физическими и химическими свойствами, его можно обрабатывать литьем под давлением, с раздувом и экструзией. Однако он несовместим с ПВХ и ацеталем. Santoprene также обладает высокой озоностойкостью, исключительной устойчивостью к усталости при многократных деформациях и пригоден для вторичной переработки.
Особенности и применение сантопрена
Продукты из Santoprene используются для изоляции бытовых приборов и в различных помещениях в доме. Прокладки насосов, соединители для шлангов, уплотнители для окон и дверей, а также уплотнения на духовках и холодильниках часто изготавливаются из этого материала. То же самое и с рядом спортивных товаров. Намотка для бейсбольных бит и оплетка на руль для велосипеда, изготовленные из сантопрена, — обычное явление. Также его часто используют при изготовлении снаряжения для подводного плавания, гидрокостюмов, ручек лыжных палок и теннисных ракеток.
Когда дело доходит до промышленного применения, Santoprene часто встречается на всех типах зажимных приспособлений, а также в роликах для литейных машин, текстильных промышленных роликах на кардочесальном и прядильном оборудовании, прокладках станков. В офисах сантопрен можно найти в подкладках компьютерных мониторов, виброизоляторах в устройствах громкой связи, а также в роликах принтера.
В автомобильной промышленности также используется большое количество изделий из сантопрена. Среди них — пыльники, прокладки в воздуховодах, кабельные каналы под капотом, прокладки в лобовом стекле, затворы подушек безопасности. Типичный современный автомобиль оборудован большим количеством элементов из сантопрена, которые, вероятно, прослужат столько же, сколько и детали из стекловолокна или кузов автомобиля.
Сантопрен в насосном оборудовании
Благодаря своим химическим и физическим свойствам материал сантопрен отлично подходит для использования в насосной отрасли. Один из крупнейших производителей в этой сфере — компания Wilden — использовала сантопрен для производства эластомеров Wil-Flex и изготовления их них диафрагм для насосов AODD.
Диафрагмы Wil-Flex от компании Wilden представлены тремя моделями.
1. Интегральная поршневая диафрагма Chem-Fuse
Идеальное решение для общепромышленных и химических вариантов применения. Эта диафрагма выдерживает воздействие кислот, щелочей и других агрессивных жидкостей, широкий диапазон температурных пределов. Отсутствие потенциальных точек утечки делают диафрагмы этого типа более герметичными и безопасными при перекачивании опасных жидкостей.
2. Интегральная поршневая диафрагма Pure-Fuse
Этот тип мембран из эластомера Wil-Flex подходит для насосов в пищевой и фармацевтической промышленности. Отличительные особенности — возможность очистки на месте (CIP), превосходная производительность и высота всасывания. Кроме того, диафрагмы Pure-Fuse позволяют снизить расходы на обслуживание более чем на 50 % по сравнению с затратами на мембраны из ПТФЭ.
3. Диафрагма EZ-Install
Благодаря плоской конструкции EZ-Install диафргамы максимально просто устанавливаются. Это значительно сокращает время и затраты на обслуживание, повышает безопасность эксплуатации.
Проверить совместимость перекачиваемых жидкостей на вашем объекте с мембранами из Wil-Flex и получить подробную консультацию Вы можете у наших специалистов по телефону 8-800-350-01-06 или по указанной в контактах электронной почте.
Москва,
проспект Андропова, 22, оф. 1815
Санкт-Петербург,
Новочеркасский пр-т, 58, оф. 511
Склад
Москва, Нагатинская ул., д. 16
Материалы мембран мембранного пневматического насоса
Как известно, главной и определяющей частью мембранно-пневматических насосов, по праву, считается мембрана (её ещё называют диафрагма). Данная деталь насоса работает в тяжёлых условиях. Кроме того, что мембрана постоянно контактирует с перекачиваемой средой (зачастую с агрессивной средой), она на протяжении всего времени работы находится в напряженно-деформированном состоянии. Исходя из этого, становится очевиден тот факт, что мембрана должна быть изготовлена из эластичного, прочного, химическистойкого материала, способного выдерживать высокие циклические нагрузки. Важна прочность материала на разрыв и на растяжение. Мембрана толкает жидкость во время такта подачи, поэтому её структура поверхности должна обладать определённой твердостью и определенным значением относительного удлинения. Твердость материала мембраны измеряется методом вдавливания по шкале Шора. Немаловажным фактором для подбора материала мембраны является температура проходящей через насос среды. Так как мембранно-пневматические насосы предназначены для перекачивания, в том числе, и пищевых продуктов, не маловажным аспектом для выбора материала мембран в диафрагменных насосах является его безопасность, экологичность и способность к дальнейшей переработке.
Виды материалов
Для изготовления мембран используется полимерное сырьё и химические модификации на основе полимерных соединений. Данные материалы можно разделить на три группы: эластомеры, термопласты и термопластичные эластомеры. Они имеют различные модификации по структуре и строению полимеров и как следствие различные физико-химические, механические и эксплуатационные характеристики. Все эти материалы получили широкое распространение в различных областях и сферах деятельности: в машиностроении, в обувной промышленности, в кровельных и теплоизоляционных производствах, в химической промышленности, в фармацевтической промышленности, в строительной индустрии и во многих.
Рассмотрим наиболее известные материалы для изготовления диафрагм мембранно-пневматических насосов. Обзор начнём с эластомеров, которые получают посредством вулканизации натурального и синтетического каучуков – с резиновых эластомеров.
Эластомеры
Buna N
Материал Buna N (буна н) – это бутадиен-нитрильный каучук или нитрильный каучук. Вероятно, более часто встречающееся название данного материала – NBR. Нитрильный каучук относится к синтетическим полимерам и обладает высокой масло и бензостойкостью стойкостью, а также к механическому изнашиванию. Он также устойчив к алифатическим углеводородам, таким как бутан, этан, ацетилен, пропан; к продуктам на основе животных и растительных жиров; к большинству слабоконцентрированных кислотных и щелочных растворов, а также солевых растворов. Buna N не устойчив к ароматическим углеводородам (например бензол или толуол), хлорированным углеводородам, растворителям, эфирам и хладогентам.
Neoprene
Viton
Термопластичные эластомеры
Кроме химической структуры полимерных соединений, мембраны из эластомеров и термопластов различаются, собственно, методом изготовления. Диафрагмы из вулканизированного каучука имеют в своём составе армирующие нейлоновые нити, а термоэластомеры нет. Их получают формовкой, различными способами литья, экструзией. Они имеют общее обозначение TPE. Упругость данных материалов такая же, как у эластомеров, прочность близка к прочности пластмасс, удобны и экономичны в изготовлении, как и любые термопластичные материалы.
Рассмотрим, какие именно термопластичные эластомеры используют для изготовления мембран.
Santoprene, Wil-Flex
Данный материал устойчив ко многим агрессивным средам: кислоты различной концентрации (за исключением концентрированных азотной, серной и плавиковой кислот), неорганические соли, спирты (за исключением амилового спирта), щёлочи. Химически не устойчив к ароматическим углеводородам (бензол, толуол), органическим растворителям (ацетон, циклогексанон), хлорсульфоновой и надуксусной кислотам. Основной недостаток материала Santoprene это верхний предел температурного диапазона, всего +107 о С. Твердость материала варьируется от 35 единиц по Шору А до 50 единиц по Шору D. Главное преимущество данного материала это стойкость к абразивному изнашиванию. Кроме наименования Wil-Flex могут встречаться и другие модификации этого эластомера: FWL, FWS, WFS, ZWS.
Hytrel
Polyurethane
Geolast
Термопласты
Они предлагают мембраны с модифицированным (мягким) слоем PTFE, который делает мембрану более упругой, а насос более производительным. Очевидно, что материал PTFE делает насос в общем более универсальным, но тем не менее бывают случаи, когда в мембранах из PTFE нет необходимости и ввиду удешевления насоса достаточно использовать мембраны из резиновых эластомеров.
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор
Компания TPV была создана после нескольких лет исследований и разработок, направленных на поиск нового материала для шин, изготовленных методом литья под давлением. Хотя эти поиски нового материала для шин не увенчались успехом, они привели к разработке TPV, который сочетает в себе характеристики вулканизированной резины с технологическими свойствами термопластов. Первые продажи разрабатываемых продуктов произошли в 1977 году, когда они были зарегистрированы Monsanto, а в 1981 году они были полностью коммерциализированы.
Являясь частью семейства полимеров TPE, TPV по своим эластомерным свойствам наиболее близок к термореактивному каучуку EPDM. TPV обладают сочетанием эластомерных свойств, таких как остаточная деформация при сжатии и растяжении, в сочетании с характеристиками старения и химической стойкостью.
Ранние успехи
Сантопрен TPV получил первые успехи в применении в автомобильном секторе, включая башмаки реечной передачи, благодаря своей стойкости к изгибу, гидравлической стойкости и герметичности. В секторе бытовой техники крышка поддона посудомоечной машины, изготовленная из Santoprene TPV, обеспечивает хорошую герметичность и устойчивость к теплу и жидкостям. Благодаря своим герметизирующим свойствам Santoprene TPV также был успешным в бытовом и высотном строительстве в таких приложениях, как оконные уплотнения, ролики, трубы и небольшие детали шлангов, электрические соединители и покрытия для проводов и кабелей. Он также использовался в медицинской промышленности в качестве прокладки на поршнях шприца.
Химия
На этих фотографиях, сделанных с помощью атомно-силового микроскопа (слева) и сканирующего электронного микроскопа (справа), видно множество очень маленьких частиц, обычно не больше пары микрон в диаметре. Эти частицы представляют собой полностью вулканизированный каучук (обычно каучук EPDM для большинства марок Santoprene TPV) в термопластической фазе (чаще всего PP в случае марок Santoprene TPV). Полностью сшитый или вулканизированный означает 98% или более, и, поскольку морфология «заблокирована», он обеспечивает стабильные физические свойства.
Характеристики
Марки Santoprene TPV, разработанные для специальных инженерных применений, имеют твердость от 35 по Шору А до 50 по Шору D.
Марки Santoprene TPV предлагают следующее:
герметичность долговечность к старению в сочетании со стабильностью размеров и физическими свойствами в течение всего срока службы детали эстетика гармонизация внешнего вида между частями и комфортное прикосновение к внутренней обшивке обработка технологичность на стандартном оборудовании для обработки термопластов гибкость дизайна пригодность для соэкструзии (совместная обработка: формование, экструзия, выдувное формование ) с другими полимерами для конструкций многоэлементных систем уменьшение веса за счет более низкой плотности, оптимизации конструкции деталей и замены материалов переработка полностью перерабатывается в производственном процессе
Приложения
Марки Santoprene TPV предназначены для широкого спектра специальных инженерных применений.
Автомобильные компоненты
Santoprene TPV (термопластическая вулканизация) используется в атмосферостойких уплотнениях, под капотом и под автомобилем, а также в компонентах интерьера. В атмосферостойких уплотнениях TPV используется как легкая альтернатива термореактивным резиновым материалам в полудинамических и статических деталях, в то время как в подкапотных и подкапотных системах он хорошо подходит для воздуховодов, трубопроводов, формованных уплотнений, втулок, сильфонов подвески, кабеля. кожухи, заглушки, бамперы и многое другое. Это связано с его герметичными характеристиками и устойчивостью к экстремальным температурам, химическому воздействию и суровым условиям окружающей среды.
Строительные и строительные изделия
В промышленных герметиках для остекления Santoprene TPV используется для навесных стен, витрин, архитектурных окон и погодозащитных покрытий в крыше. Он также широко используется в уплотнениях для остекления жилых помещений из-за его низкого рейтинга проникновения воздуха и воды в течение всего срока службы оконных и дверных систем.
В проектах строительства дорог и железных дорог Santoprene TPV используется для изготовления мостов и парковочных настилов, остановок водоснабжения, железнодорожных подушек и других применений.
В сантехнике Santoprene TPV используется для создания долговечных уплотнений, прокладок и втулок, устойчивых к усталости при изгибе, резким температурам и химическим веществам. Его можно использовать в различных уплотнениях, включая уплотнения труб, компенсаторы мостов и навесные стены, детали для питьевой воды и уплотнения труб для канализации и дренажа.
Запчасти для бытовой техники
Santoprene TPV используется в стиральных машинах, сушилках, посудомоечных машинах, холодильниках, мелкой бытовой технике и средствах для ухода за полом. Его свойства позволяют использовать его в ряде деталей, включая уплотнения насосов, шланги, муфты, гасители вибрации, барабанные ролики, ручки и органы управления.
Электрические компоненты
Santoprene TPV используется в соединителях проводки для создания водонепроницаемых уплотнений с электрическим и термическим сопротивлением; изоляция для приложений высокого напряжения; и гибкость даже при низких температурах до −60 ° C.
Он используется в промышленных проводах и кабельных соединителях и в низковольтных промышленных кабелях, которые включают изоляцию и оболочку, а также в потребительских проводах и кабелях.
Для электрических компонентов Santoprene TPV предлагает водонепроницаемые уплотнения, позволяющие вставлять разъемы в оболочку кабеля, создавая единую цельную деталь.
Обработка
По сравнению с обработкой резины, термопластическая обработка Santoprene TPV может обеспечить более короткое время цикла, более высокую производительность деталей в час и повторное использование лома, образующегося во время обработки. Это может привести к снижению стоимости деталей, меньшему количеству инструментов / оборудования, снижению затрат на лом и оптимизации материальных затрат на логистику по сравнению с резиной.
После короткого периода сушки гранулы TPV автоматически попадают в формовочную машину или экструзионную линию. Время цикла может быть намного меньше, потому что детали не нужно отверждать в пресс-форме, что обычно составляет от двух до трех минут для резины. Деталь TPV должна только остыть, обычно около 30 секунд, а затем ее можно вынуть из формы или охладить в воде.
Варианты обработки
Литье под давлением: марки сантопрена TPV можно перерабатывать с использованием обычного оборудования для литья под давлением термопластов с сокращенным временем цикла по сравнению с термореактивным каучуком. Гибкость TPV обеспечивает большую свободу при проектировании пресс-форм, где используются поднутрения.
Формование вставки: Формование вставки состоит из помещения предварительно сформованной подложки в форму и впрыскивания TPV вокруг или поверх нее. Если вставка и TPV являются совместимыми материалами, соединение в расплаве происходит на границе раздела между двумя материалами. На прочность этой связи влияет несколько факторов, включая температуру поверхности раздела, чистоту вставки и температуру плавления TPV.
Двухэтапное литье под давлением: TPV можно комбинировать с полимерами с помощью нескольких типов процессов многоэтапного литья под давлением. Комбинируя несколько материалов, можно получить широкий спектр применения деталей, например, сочетание твердого / мягкого материала. В ходе каждого цикла производятся как готовая деталь, так и подложка. Двухэтапное формование более эффективно, чем формование со вставкой, поскольку не требуется манипулировать субстратом.
Выдувное формование: Santoprene TPV может быть выдувным формованием в однослойном, многослойном, обменном, последовательном 3D, всасывающем выдуве, экструзионном выдуве без оплавления, инжекционном раздуве и пресс-выдувном формовании.
Экструзия: Santoprene TPV легко экструдируется в отдельные и сложные профили. Эти материалы также могут быть подвергнуты совместной экструзии для получения детали как с жесткими, так и с мягкими компонентами.
Термоформование: Свойства термоформования Santoprene TPV аналогичны свойствам акрилонитрилбутадиенстирола (АБС) и обладают хорошей прочностью расплава, что обеспечивает однородные и предсказуемые характеристики провисания во время нагрева. При производстве листов для термоформованных деталей сохраняются ключевые характеристики Santoprene TPV, в том числе окрашиваемость, ударопрочность, атмосферостойкость, химическая стойкость, нескользящая, матовая поверхность на вид и на ощупь.
Переработка
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор
Компания TPV была создана после нескольких лет исследований и разработок, направленных на поиск нового материала для шин, изготовленных методом литья под давлением. Хотя эти поиски нового материала для шин не увенчались успехом, они привели к разработке TPV, который сочетает в себе характеристики вулканизированной резины с технологическими свойствами термопластов. Первые продажи разрабатываемых продуктов произошли в 1977 году, когда они были зарегистрированы Monsanto, а в 1981 году они были полностью коммерциализированы.
Являясь частью семейства полимеров TPE, TPV по своим эластомерным свойствам наиболее близок к термореактивному каучуку EPDM. TPV обладают сочетанием эластомерных свойств, таких как остаточная деформация при сжатии и растяжении, в сочетании с характеристиками старения и химической стойкостью.
Ранние успехи
Сантопрен TPV получил первые успехи в применении в автомобильном секторе, включая башмаки реечной передачи, благодаря своей стойкости к изгибу, гидравлической стойкости и герметичности. В секторе бытовой техники крышка поддона посудомоечной машины, изготовленная из Santoprene TPV, обеспечивает хорошую герметичность и устойчивость к теплу и жидкостям. Благодаря своим герметизирующим свойствам Santoprene TPV также был успешным в бытовом и высотном строительстве в таких приложениях, как оконные уплотнения, ролики, трубы и небольшие детали шлангов, электрические соединители и покрытия для проводов и кабелей. Он также использовался в медицинской промышленности в качестве прокладки на поршнях шприца.
Химия
На этих фотографиях, сделанных с помощью атомно-силового микроскопа (слева) и сканирующего электронного микроскопа (справа), видно множество очень маленьких частиц, обычно не больше пары микрон в диаметре. Эти частицы представляют собой полностью вулканизированный каучук (обычно каучук EPDM для большинства марок Santoprene TPV) в термопластической фазе (чаще всего PP в случае марок Santoprene TPV). Полностью сшитый или вулканизированный означает 98% или более, и, поскольку морфология «заблокирована», он обеспечивает стабильные физические свойства.
Характеристики
Марки Santoprene TPV, разработанные для специальных инженерных применений, имеют твердость от 35 по Шору А до 50 по Шору D.
Марки Santoprene TPV предлагают следующее:
герметичность долговечность к старению в сочетании со стабильностью размеров и физическими свойствами в течение всего срока службы детали эстетика гармонизация внешнего вида между частями и комфортное прикосновение к внутренней обшивке обработка технологичность на стандартном оборудовании для обработки термопластов гибкость дизайна пригодность для соэкструзии (совместная обработка: формование, экструзия, выдувное формование ) с другими полимерами для конструкций многоэлементных систем уменьшение веса за счет более низкой плотности, оптимизации конструкции деталей и замены материалов переработка полностью перерабатывается в производственном процессе
Приложения
Марки Santoprene TPV предназначены для широкого спектра специальных инженерных применений.
Автомобильные компоненты
Santoprene TPV (термопластическая вулканизация) используется в атмосферостойких уплотнениях, под капотом и под автомобилем, а также в компонентах интерьера. В атмосферостойких уплотнениях TPV используется как легкая альтернатива термореактивным резиновым материалам в полудинамических и статических деталях, в то время как в подкапотных и подкапотных системах он хорошо подходит для воздуховодов, трубопроводов, формованных уплотнений, втулок, сильфонов подвески, кабеля. кожухи, заглушки, бамперы и многое другое. Это связано с его герметичными характеристиками и устойчивостью к экстремальным температурам, химическому воздействию и суровым условиям окружающей среды.
Строительные и строительные изделия
В промышленных герметиках для остекления Santoprene TPV используется для навесных стен, витрин, архитектурных окон и погодозащитных покрытий в крыше. Он также широко используется в уплотнениях для остекления жилых помещений из-за его низкого рейтинга проникновения воздуха и воды в течение всего срока службы оконных и дверных систем.
В проектах строительства дорог и железных дорог Santoprene TPV используется для изготовления мостов и парковочных настилов, остановок водоснабжения, железнодорожных подушек и других применений.
В сантехнике Santoprene TPV используется для создания долговечных уплотнений, прокладок и втулок, устойчивых к усталости при изгибе, резким температурам и химическим веществам. Его можно использовать в различных уплотнениях, включая уплотнения труб, компенсаторы мостов и навесные стены, детали для питьевой воды и уплотнения труб для канализации и дренажа.
Запчасти для бытовой техники
Santoprene TPV используется в стиральных машинах, сушилках, посудомоечных машинах, холодильниках, мелкой бытовой технике и средствах для ухода за полом. Его свойства позволяют использовать его в ряде деталей, включая уплотнения насосов, шланги, муфты, гасители вибрации, барабанные ролики, ручки и органы управления.
Электрические компоненты
Santoprene TPV используется в соединителях проводки для создания водонепроницаемых уплотнений с электрическим и термическим сопротивлением; изоляция для приложений высокого напряжения; и гибкость даже при низких температурах до −60 ° C.
Он используется в промышленных проводах и кабельных соединителях и в низковольтных промышленных кабелях, которые включают изоляцию и оболочку, а также в потребительских проводах и кабелях.
Для электрических компонентов Santoprene TPV предлагает водонепроницаемые уплотнения, позволяющие вставлять разъемы в оболочку кабеля, создавая единую цельную деталь.
Обработка
По сравнению с обработкой резины, термопластическая обработка Santoprene TPV может обеспечить более короткое время цикла, более высокую производительность деталей в час и повторное использование лома, образующегося во время обработки. Это может привести к снижению стоимости деталей, меньшему количеству инструментов / оборудования, снижению затрат на лом и оптимизации материальных затрат на логистику по сравнению с резиной.
После короткого периода сушки гранулы TPV автоматически попадают в формовочную машину или экструзионную линию. Время цикла может быть намного меньше, потому что детали не нужно отверждать в пресс-форме, что обычно составляет от двух до трех минут для резины. Деталь TPV должна только остыть, обычно около 30 секунд, а затем ее можно вынуть из формы или охладить в воде.
Варианты обработки
Литье под давлением: марки сантопрена TPV можно перерабатывать с использованием обычного оборудования для литья под давлением термопластов с сокращенным временем цикла по сравнению с термореактивным каучуком. Гибкость TPV обеспечивает большую свободу при проектировании пресс-форм, где используются поднутрения.
Формование вставки: Формование вставки состоит из помещения предварительно сформованной подложки в форму и впрыскивания TPV вокруг или поверх нее. Если вставка и TPV являются совместимыми материалами, соединение в расплаве происходит на границе раздела между двумя материалами. На прочность этой связи влияет несколько факторов, включая температуру поверхности раздела, чистоту вставки и температуру плавления TPV.
Двухэтапное литье под давлением: TPV можно комбинировать с полимерами с помощью нескольких типов процессов многоэтапного литья под давлением. Комбинируя несколько материалов, можно получить широкий спектр применения деталей, например, сочетание твердого / мягкого материала. В ходе каждого цикла производятся как готовая деталь, так и подложка. Двухэтапное формование более эффективно, чем формование со вставкой, поскольку не требуется манипулировать субстратом.
Выдувное формование: Santoprene TPV может быть выдувным формованием в однослойном, многослойном, обменном, последовательном 3D, всасывающем выдуве, экструзионном выдуве без оплавления, инжекционном раздуве и пресс-выдувном формовании.
Экструзия: Santoprene TPV легко экструдируется в отдельные и сложные профили. Эти материалы также могут быть подвергнуты совместной экструзии для получения детали как с жесткими, так и с мягкими компонентами.
Термоформование: Свойства термоформования Santoprene TPV аналогичны свойствам акрилонитрилбутадиенстирола (АБС) и обладают хорошей прочностью расплава, что обеспечивает однородные и предсказуемые характеристики провисания во время нагрева. При производстве листов для термоформованных деталей сохраняются ключевые характеристики Santoprene TPV, в том числе окрашиваемость, ударопрочность, атмосферостойкость, химическая стойкость, нескользящая, матовая поверхность на вид и на ощупь.