O melhor material de borracha para resistência à tração e classificação
A borracha é um importante material polimérico elástico e suas propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração, alongamento na ruptura, resistência ao desgaste, resistência ao rasgo, etc., são amplamente utilizadas na indústria, aviação, aeroespaciale campos de consumo. A resistência à tração é um indicador chave para avaliar as propriedades mecânicas dos materiais de borracha e geralmente se refere à força máxima de tração que um material pode suportar antes de quebrar por unidade de área de seção transversal. A seguir são discutidos os principais materiais de borracha em termos de resistência à tração do ponto de vista da estrutura química, características de desempenho e campos de aplicação específicos.
A seguir está uma classificação e uma descrição detalhada de borrachas comuns de alto desempenho com base na resistência à tração como critério principal:
Borracha de poliuretano (PU)
Faixa de resistência à tração: 30–50 MPa
A borracha de poliuretano é um dos elastômeros mais destacados mecanicamente, com resistência à tração e alongamento à ruptura extremamente elevados (até 500%).
Vantagens da estrutura molecular: Os segmentos duros (isocianatos aromáticos ou alifáticos) e os segmentos macios (poliéter ou poliéster) na cadeia molecular estão dispostos alternadamente, conferindo-lhe excelente resistência à tração e ao rasgo.
Características de desempenho: A borracha de poliuretano possui a maior resistência à tração de todos os materiais de borracha e possui resistência à abrasão e ao impacto.
Aplicações: Usado principalmente para peças em ambientes de alta carga, como correias transportadoras, rolos, almofadas de absorção de choque, peças de máquinas para campos petrolíferos, etc.
Borracha Natural (NR)
Faixa de resistência à tração: 20–30 MPa (maior após vulcanização)
A borracha natural é um polímero de poliisopreno extraído da seringueira e sua estrutura molecular única lhe confere alta elasticidade e excelente resistência à tração, principalmente após a vulcanização.
Vantagens da estrutura molecular: A espinha dorsal molecular da borracha natural contém um grande número de estruturas cis-1,4-de poliisopreno, o que a torna eficaz e distribuída uniformemente durante o processo de tração.
Características de desempenho: A borracha natural tem um alongamento de ruptura extremamente alto (até 500% ~ 700%) quando esticada e pode apresentar excelente resistência ao rasgo sob altas cargas.
Aplicações: Devido à sua resistência à tração e resistência à fadiga, é amplamente utilizado em pneus, vedações, amortecedores, correias transportadoras e outros campos que requerem alta resistência mecânica.
Borracha de polibutadieno (BR)
Faixa de resistência à tração: 15–25 MPa
A borracha de butadieno é conhecida por sua elasticidade extremamente alta e boa resistência à propagação de trincas, e sua resistência à tração é significativamente melhorada após vulcanização e mistura, tornando-a um material importante em muitos campos industriais.
Borracha de nitrila butadieno (NBR)
Faixa de resistência à tração: 10–20 MPa (aumentada significativamente após a vulcanização)
A borracha nitrílica é amplamente utilizada em produtos industriais devido à sua resistência ao óleo e boa resistência mecânica, especialmente adequada para ambientes quimicamente corrosivos.
Monômero de etileno propileno dieno (EPDM)
Faixa de resistência à tração: 10–18 MPa
EPDM tem excelente resistência às intempéries, resistência ao ozônio e resistência ao calor, e é amplamente utilizado naautomotivoe campos de construção.
Borracha de silicone (VMQ)
Faixa de resistência à tração: 6–15 MPa
A borracha de silicone é conhecida por sua resistência a altas e baixas temperaturas e, apesar de sua baixa resistência à tração, destaca-se nas áreas aeroespacial e médica.
Borracha de fluorcarbono (FKM)
Faixa de resistência à tração: 10–18 MPa
Os fluoroelastômeros se destacam em ambientes químicos e de alta temperatura e são usados principalmente em aplicações especiais que são resistentes à corrosão e a altas temperaturas.
| Tipo de borracha | Resistência à tração (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Principais vantagens |
|
PU |
30–50 |
500–800 |
Extremamente alta resistência à tração e resistência à abrasão |
|
NR |
20–30 |
500–700 |
Alta elasticidade e resistência à ruptura |
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BR |
15–25 |
400–600 |
Boa resistência à propagação de fissuras |
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CR |
10–20 |
200–300 |
Resistência às intempéries, resistência ao óleo e retardamento de chama |
|
NBR |
10–20 |
250–350 |
Excelente resistência a óleos e produtos químicos |
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em EPDM |
10–18 |
300–400 |
Resistência ao envelhecimento e resistência ao ozono |
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VMQ |
6–15 |
150–300 |
Resistência e biocompatibilidade a altas e baixas temperaturas |
Em termos de desempenho abrangente, a borracha de poliuretano ocupa o primeiro lugar com maior resistência à tração e resistência ao desgaste, enquanto a borracha natural ocupa o segundo lugar com sua alta elasticidade e resistência. O neoprene é um material importante na engenharia e na indústria devido à sua resistência à tração bem equilibrada (15–25 MPa após a vulcanização) e excelente resistência às intempéries e retardamento de chama. Dependendo dos requisitos da aplicação específica, diferentes materiais de borracha têm sua faixa ideal de utilização e vantagens.