EAS الرغوة الجديدة وغيرها من التقنيات

أصبحت EAS New Foamed EAS وغيرها من التقنيات المرنة الحرارية للتقنيات مجال نمو سريع مهم لصناعة المطاط والمواد البلاستيكية. تم إيلاء الكثير من الاهتمام لاستبدال مجموعة واسعة من الأجزاء المطاطية من قبل المرنة الورقية الحرارية الأكثر اقتصادا (TPEs). فئة مهمة من TPE التي تم تطويرها هي السبائك المرنة (EAS). اخترقت EAS المقطع العرضي العام لتطبيقات سوق المطاط ، واستمرت التطورات في هذه التطبيقات المتخصصة. شهدت رغوة TPES تقدمًا كبيرًا ، ولم يتم تطوير التكنولوجيا مؤخرًا للسماح بإعداد رغاوي مطاطية منخفضة الكثافة مع سبيكة مرنة ، مطاط Santoprene. في منطقة تطبيق أخرى ، لفائف مغطاة من المطاط ، جعلتها خصائص EAS مرغوبة للاستخدام. ومع ذلك ، لم يتم تطوير تكنولوجيا التصنيع بالكامل حتى وقت قريب للسماح باستخدامها في مجموعة واسعة من لفات المطاط المغطاة. تتطلب بكرات كبيرة مغطاة بمواد حرارية وقتًا من الفلكنة من عدة ساعات إلى يوم أو يومين بسبب الحجم الكبير لأغطية لفة هذه وخاصية نقل الحرارة المنخفضة نسبيًا للمطاط. ومع ذلك ، فإن البكرات المغطاة بالسبائك المرن لا تتطلب أي فلكية. بالنسبة إلى لفائف المطاط الحرارية مع عيوب عالية الجودة ، يجب تجريد المطاط وتكرار العملية. يمكن إصلاح غطاء اللدائن المرنة بالحرارة في بعض الحالات ، وفي أسوأ الأحوال ، يمكن إزالتها وإعادة تجميعها وإعادة معالجتها. وبالمثل ، كان استخدام EAS كحاجز صوتي مميت الصوت محدودًا بسبب الكثافة المنخفضة نسبيًا لهذه المواد. دفعت الحاجة إلى التحكم في الصوت والضوضاء في التطبيقات السيارات والصناعية إلى تطوير العديد من درجات السبائك المرنة الجديدة التي من شأنها أن تظهر قدرات التوهين الصوتية المحسنة. تشير هذه المقالة إلى التقدم المحرز في تقدم تغلغل EAS في هذه المجالات الثلاثة. ستدعم التطورات الجديدة المذكورة هنا النمو السريع المستمر لـ TPEs و EAS على وجه الخصوص. لقد وجدت المرنة ، بما في ذلك المطاط الرغوي التقليدي ، استخدامًا في مجموعة متنوعة من تطبيقات الختم. القوة المنخفضة المطلوبة لاكتشاف وضغط ختم المطاط الرغوي يجعلها مادة مثالية للحشيات في تطبيقات السلع المطاطية للسيارات والميكانيكية. إن عملية صنع هذه المنتجات المطاطية الرغوية الفلكنة تقليديًا عرضة لمعدلات الخردة المرتفعة التي لا تزال ميزة التكلفة المنخفضة لكل حجم من المنتجات المطاطية الحرارية الرغوية. TPE التي يمكن إعادة معالجتها لها ميزة تكلفة كبيرة على استخدام المطاط التقليدي في المنتجات المطاطية الرغوية. تم تبني المرنة الحرارية كمواد تغطي لفة في كل من بكرات صغيرة وكبيرة عبر مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات. لقد جعلت المرنة المرنة الحرارية تغلغلًا ضئيلًا نسبيًا في هذا المجال بسبب عدم وجود تقنية التطبيق لحل المشكلات العملية والتصنيع. يمثل استخدام المطاط في أغطية لفة حجمًا كبيرًا من المواد المستخدمة في تطبيقات غير الإطارات. تطوير تقنية تغطية لفة وتصاق الالتصاق لفتح السوق لهذه المواد ويسمح لهم بالتنافس مع المطاط التقليدي. تستخدم أغطية لفة في العديد من الصناعات ، بما في ذلك المعدات الورقية والغذاء والمكاتب. سنقوم بالإبلاغ عن ثلاث عمليات مختلفة تستخدم لإعداد لفائف مغطاة المطاط EA. منطقة أخرى لتطبيق المنتج للمرجعية التي تتطلب اهتمامًا متخصصًا هي التحكم في الضوضاء. أصبحت التحكم في الضوضاء مشكلة متزايدة الأهمية في جميع الصناعات لأن منتجات ميتة الصوت تعتبر أداءً ومنتجات عالية الجودة. تم تطوير منتجات TPE ذات خصائص التحكم في الضوضاء المحسنة التي توفر جودة واتساق محسّنة مقابل المطاط التقليدي. ستوفر المنتجات المبلغ عنها هنا اقتصاديات تنافسية وخصائص عارية الحاجز مقارنة بالمنتجات المطاطية التقليدية. تم توسيع تقنية Foam Technology Foam إلى السبائك المرنة للسماح باستخدامها في تطبيقات المطاط الرغوية. تم إنجاز رغوة TPE لجزء مطاطي مقذوف عبر عمليتين. الأول يستخدم عامل الرغوة الكيميائية. والثاني هو عملية رغوة ميكانيكية باستخدام عامل رغوة. يوضح الشكل 1 مقارنة بين تخفيضات الكثافة التي يمكن تحقيقها في العمليتين. الرغوة الكيميائية هي امتداد منطقي للتكنولوجيا المستخدمة غالبًا في مطاط الحرارية التقليدية وإلى حد ما في المعالجة بالحرارة. عامل الرغوة الكيميائية هو مضافة تتحلل حرارياً لتطوير الغاز. العديد من الذين عملوا هم Kempore 60/14 (Olin Chemicals) ، Expancell 0-113 و 0-157 (Thefa Corp.) ، Celogen AZ-130 (Uniroyal Co.) ، و Nortech XMF 1307 (USI Chemicals). تستخدم أيضًا مركبات حمض الستريك والبيكربونات مثل Hydrocerol-Clm 70 (Boehringer Ingelheim). تشكل الأزوديكاربوناميد ومركبات الأزوديكاربوناميد المعدلة بنية خلية مغلقة يتم الحفاظ عليها بينما تبرد سبيكة المرنة المنصهرة. عادة ما تقتصر عملية الرغوة الكيميائية على تخفيض الكثافة من 15 إلى 25 ٪. لم تنجح المحاولات التي أجريت على حقن النيتروجين أو الهواء مباشرة في الذوبان لتحقيق تخفيضات الكثافة دون حوالي 20 في المائة. العامل المقيد هو القدرة على إذابة الغازات الناتجة عن عوامل النفخ. يتم تحقيق رغوة سبيكة مرنة منخفضة الكثافة باستخدام عملية الرغوة الميكانيكية باستخدام عوامل النفخ الآمنة للأوزون ، مثل C [f.sub.ch [cl.sub .. يتم قياس الفلوروكربون الآمن الأوزون مباشرة في منفذ فراغ من بثق 30: 1 لتر/د. مطلوب التحكم الدقيق في درجة الحرارة في قسم البرميل الأخير للحصول على بشرة ناعمة وتطور بنية رغوة الخلية المغلقة. يمكن تحقيق تخفيضات الكثافة التي تصل إلى 80 ٪ عن طريق الرغوة الميكانيكية للسبائك المرنة. سبائك المرنة الرغوية تظهر خصائص ميكانيكية ممتازة. يوضح الشكل 2 خصائص الشد التي تحققت في العديد من درجات السبائك المرنة الرغوية ، حيث تكون الجاذبية المحددة من 0.72 من 0.84. ميزة التصميم الأساسية في العديد من المنتجات المطاطية الرغوية هي قوة انحراف الحمل. يوضح الشكل 3 قوى انحراف الحمل التي تحققت للعديد من السبائك المرن. تظهر سبائك المرنة الرغوية أيضًا مقاومة ممتازة لأخذ مجموعة أثناء الضغط ، كما هو موضح في الشكل 4. بالنسبة للعديد من تطبيقات المطاط المطاطية المطاطية ، من الأهمية بمكان أن تتكون بنية خلية الرغوة من خلايا مغلقة لمنع امتصاص الماء أو مواد أخرى. يميز اختبار امتصاص الماء كمية بنية الخلية المغلقة ، كما هو مبين في الشكل 5. يظهر في الجدول 1 مقارنة بين سبيكة المرنة الرغوية 67 شاطئ. عند انحراف الحمل المكافئ والكثافة المماثلة ، تُظهر سبيكة المرنة الرغوية قوة شد أعلى بنسبة 58 ٪ من EPDM الرغوية. مجموعة ضغط سبيكة المرنة الرغوية هي 30 ٪ مقابل. 65 ٪ ل EPDM الرغوة. تم اختبار سبيكة مرنة ميكانيكيا من الناحية الميكانيكية مقابل ثلاث عينات من EPDM الرغوية تجاريا. كان لدى EPDM الرغوة خصائص انحراف مماثلة للحمل عند مقارنتها بالسبائك المرنة 67 شاطئًا. تم تحديد قوة الشد ، قوة المسيل للدموع ومجموعة ضغط كل منها. يتم تلخيص النتائج بيانيا في الشكل 6. تبين هذه البيانات أن سبيكة المرنة منخفضة الكثافة لديها قوة دمعة ومتطابقة فائقة الشد مقابل. الكثافة المماثلة EPDM. تتجاوز قوة المسيل للدموع قوة الجاذبية المحددة 0.55 ، ومجموعة الضغط أفضل من أي من EPDM الرغوة ، وخاصة 0.39 الجاذبية المحددة EPDM. نظرًا لأن كثافة EPDM الرغوية يتم تقليلها ، فإنها تحتوي على قوة شد ومدمرة أقل. تتمتع رغوة سبيكة المرنة المرنة قوة ميكانيكية فائقة عندما يتم تحقيق هذه الكثافة المنخفضة. تقدم تقنية رغوة سبيكة المرنة المرنة الوسط لإعداد منتج منخفض الكثافة المرنة باستخدام معالجة للبلاستيك الحراري منخفض التكلفة. تشبه خصائص سبيكة المرنة الرغوية تلك التي من المطاط الحراري الرغوي تقليديًا. يفتح تطبيق تقنية الرغوة استخدام السبائك المرنة في تطبيقات الختم على قسم واسع من الصناعات. الأختام سبيكة المرنة الرغوية في الأجهزة ، والسيارات ، والمعدات المكتبية ، والأبواب المعمارية والسكنية وأختام النوافذ هي الآن تجارية. إن أداء رغوة سبيكة المرنة يجعلها مرشحًا ممتازًا لهذا التنوع الكبير من التطبيقات. تعتمد اقتصاديات العملية على التكلفة المنخفضة نسبيًا للمعالجة بالحرارة ، وجعلها مهمة تجاريًا للمصنعين والمستخدمين. تقنية تغطية لفة يمكن تقسيم التكنولوجيا لتغطية لفائف إلى منطقتين للتطبيق بناءً على حجم القوائم. يتم تغطية لفائف صغيرة بسهولة مع مرنة مرنة بالحرارة ويمكن تطبيق التكنولوجيا التقليدية. تواجه لفائف كبيرة جدًا مشاكل معالجة خاصة تجعلها أكثر صعوبة في تغطيتها. تم تغطية بكرات أصغر ، من بضعة سنتيمترات إلى ما يقرب من متر ، بسبائك مرنة باستخدام صب حقن إدراج ثم تهيئة غطاء اللف إلى أبعاد متوازنة بإحكام. في بعض الحالات ، يكون التعشيق الميكانيكي للفة رابطة كافية للأداء ، ولكن يمكن تطبيق مادة لاصقة على لفة لتحقيق مستوى أعلى من الترابط بين سبيكة المرنة وسطح لفة. هناك تقنية أخرى تستخدم لتغطية لفات صغيرة بنجاح وهي أن تنبثق عن تشكيل على شكل أنبوب. يمكن الضغط على التشكيل المجهز على لفة باستخدام مواد التشحيم أو تقنية مساعدة الهواء. بالنسبة للفة التي تتطلب التحمل الأبعاد الأقل صرامة ، فإن التقنية الأخيرة هي وسيلة منخفضة التكلفة بشكل جذاب لإعداد لفائف مغطاة المطاط باستخدام سبيكة مرن. تم تطوير طريقتين للتصنيع لتغطية لفات كبيرة يبلغ قطرها 1 متر أو أكثر وقطرها 30 سم مع سبيكة مرنة. الأول هو تقنية الرقائق المنصهرة والثانية هي عملية رقائق باردة. تقنية Ply المنصهرة هي تسخين اللف إلى 175 [درجة] C في فرن الهواء الساخن لمدة ساعة تقريبًا. بعد تركيب لفة الساخنة في نظام الرياح ، يتم رش المادة اللاصقة المسحوقة من البولي بروبيلين المعدلة (Polybond 1016 ، BP Chemicals) على السطح الخارجي. ثم يتم إرجاع اللف إلى فرن الهواء الساخن لمدة 15 دقيقة إضافية لإذابة المادة اللاصقة. ثم يتم تركيب لفة المغطاة اللاصقة في نظام خط البثق ورقة. يتم بثق سبيكة المرنة من خلال تموت الورقة القياسية بسماكة تتراوح من 0.5 إلى 3.8 مم في 205-215 [درجة] C. يتم جرح الورقة بإحكام على لفة لضمان التصاق اللوحة البينية الجيدة عن طريق السحب قليلاً إلى نسبة السحب من 1.0 إلى 1.25. يتم تدوير اللفات حتى يتم ذوبان سبيكة المرنة إلى السمك المطلوب. بمجرد تغطيتها ، يتم تفكيك اللف وتبريده في الماء (| 70 [درجة C] لمدة ساعة تقريبًا. ثم يتم تشكيل غطاء لفة على مخرطة للأبعاد المطلوبة. لقد تم إظهار عملية Ply المنصهرة بنجاح في مجموعة من درجات السبائك المرن من 73 شاطئًا إلى 53 شاطئًا. تم العثور على الأغطية لتكون التصاق جيد وأن تكون خالية من أي فترات ولم يتم العثور على أي delamination. كما تم تطوير طريقة بديلة للبرد البارد كعملية من خطوتين. أولا شريط شبه منحرف من سبيكة المرنة المقذوف والانتهاء. يتم تطبيق طبقة من المادة اللاصقة القائمة على الايبوكسي (Metallon 2108) على لفة. يتم طلاء الشريط ذو الشكل شبه المنحرف مع تمهيدي لاصق (Reno Primer 360) ، ثم جرحًا حلزونيًا على اللف إلى السمك المطلوب. يتم تطبيق شريط النسيج بإحكام على لفة سبيكة المرنة الباردة لتطبيق الضغط ، ويتم وضع لفة الجرح في فرن/أوتوكيلاف في 150-160 [درجة] ج لعدة ساعات. خلال هذا الوقت ، يدمج الضغط الطبقات معًا ، توفر هذه التقنية طبقة مطاطية صلبة خالية من الفراغات. تتم إزالة لفة وتبريدها ، ثم يتم تصنيعها إلى الأبعاد النهائية كما في تقنية Ply المنصهرة. تم توضيح أداء السبائك المرن في هذه التطبيقات في مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية التي تتراوح من آلات المكاتب للتعامل مع الورق ، إلى القوائم الصناعية في صناعات المعالجة الغذائية والمنسوجات والورق. الخصائص التي توفرها السبائك المرنة للتطبيقات في هذه المناطق هي خصائص الاحتكاك الشبيهة بالمطاط ، ومقاومة السوائل المعتدلة في مقاومة التآكل ، ومقاومة شيخوخة الحرارة الممتازة ، ومجموعة ضغط ممتازة. اقتصاديات التكنولوجيا الموصوفة أفضل من تحقيقها عادة مع المطاط الحراري التقليدي ، لأن سبيكة المرنة لا تتطلب أي عملية فلكية. وبالتالي فإن القوة الدافعة هي التكلفة/الأداء الأفضل للفة المغطاة بسبائك مرنة. تم تطوير تقنية سبيكة التوهين الصوتية لاستخدامها في التطبيقات التي هناك حاجة إلى توهين الضوضاء والتوهين الصوتي. وقد تم تحقيق ذلك من خلال زيادة كثافة سبيكة المرنة للاستفادة من تأثير القانون الجماعي. كتلة أكبر لكل وحدة حجم يقلل من نقل الطاقة الصوتية. تتم مقارنة العديد من الدرجات من السبائك المرنة مع خصائص المطاط Thermoset EPDM في الجدول 2. تُظهر البيانات أن سبائك المرنة عالية الكثافة تقارن بشكل إيجابي بـ EPDM عالية الكثافة ، بالإضافة إلى الكثافة المنخفضة ، أكثر تقليدية ، من المطاط EPDM. توفر هذه السبائك المرنة عالية الكثافة هذه الخصائص الفيزيائية لتلبية شيخوخة الهواء الساخن ومتطلبات مقاومة السوائل للتطبيقات السيارات والصناعية مع توفير الحد من الصوت المحسن. تم إجراء اختبارات الغرفة الصوتية لخصائص انتقال الصوت لمطاط EPDM ودرجات سبيكة المرنة التي تخفف الصوت باستخدام غرفة Anechoic. يتألف الجهاز من مصدر ضوضاء أبيض متصل بعينة على شكل أنبوب من المطاط. تم قياس القدرة الصوتية الكلية المنقولة عبر العينة في الغرفة. تم قياس عينات من كل مادة بسمك جدار. يظهر الشكل 7 طاقة الصوت الكلية التي يتم نقلها عبر قطرها 75 مم بواسطة أنبوب جدار 2.5 مم لكل مادة. توضح نتائج هذه الاختبارات خصائص انتقال الصوت المنخفضة للسبائك المرنة عالية الكثافة. يتم تحقيق تخفيضات الطاقة الصوتية الكلية مقابل السبائك المرنة القياسية في نطاق 2 إلى 2.5 DBA. مستويات التخفيض هذه مهمة للغاية وغالبًا ما تتطلب مراجعات ميكانيكية كبيرة لإنجازها من خلال الهندسة أو الوسائل. في الشكل 8 ، يظهر الانهيار المتكرر لنقل الصوت لـ 1.5 Gravity EPDM وسبائك المرنة 1.5 الجاذبية. يوضح طيف التردد للصوت أن سبيكة المرنة لديها توهين أفضل في الترددات المنخفضة ، والتي غالباً ما تكون مفضلة ، على سبيل المثال بسبب انخفاض انتشار الصوت في مقصورة ركاب السيارات. إن توهين صوت التردد العالي مماثل لـ Thermoset EPDM. ستوفر سبيكة مرنة محسنة للتخفيف الصوتية فوائد كبيرة في التطبيقات التي تشمل حواجز سليمة وأختام وأغطية في الصناعات مثل السيارات والمعدات المكتبية والأجهزة والمعدات الصناعية. إن المزايا التنافسية لاستخدام خيار التكلفة المنخفضة مثل السبائك المرنة مع الحصول على توهين صوتي وضوضاء كبير أمر مهم هو أن هذه التطبيقات حيث تكون جودة المستهلك أمرًا بالغ الأهمية. الملخص والاستنتاجات استخدام السبائك المرنة في تطبيقات السوق الخاصة للمطاط الرغوي ، وأغلفة لفة وتوهين سليمة قد أصبح ممكنا من خلال تطوير تكنولوجيا التطبيق لهذه المناطق. ستتيح هذه التطورات أن تتحقق مزايا معالجة السبائك المرن في مثل هذه التطبيقات. تشتهر السبائك المرنة بمقاومة جيدة للسوائل ، وشيخوخة الحرارة الممتازة ، والتعب الديناميكي المتفوق ، وأداء مجموعة الضغط الممتازة والخصائص الميكانيكية الجيدة. ستجلب القدرة على تصنيع المنتجات كما تمت مناقشتها هنا هذه المزايا إلى مجموعة متنوعة من الصناعات بما في ذلك المعدات التجارية والسيارات والمعدات المكتبية والأجهزة والبناء المعماري. سيتمكن المستخدمون في هذه الصناعات من الحصول على تكلفة/أداء أفضل من خلال سبائك المرنة مقابل المطاط الحراري مثل EPDM و polychloroprene والبولي إيثيلين المكولول. الصورة: الشكل 1 - إغراء EAS - مقارنات الكثافة الصورة: الشكل 2 - الرغوة EAS - الخصائص الفيزيائية الصورة: الشكل 3 - FOAMDE EA - حمل الحمل الصورة: الشكل 4 - الرغوة الكيميائية eAs - مجموعة الضغط الصورة: الشكل 5 - الرغوة الكيميائية eas eas: الشكل 6 - تمثيل الصبر صورة: