خصائص وجدول أداء مطاط النتريل

شرح مفصل لخصائص مطاط النتريل

مطاط النتريل عبارة عن بوليمر مشترك من البيوتاديين والأكريلونيتريل، ومحتوى الأكريلونيتريل المدمج له تأثير كبير على خواصه الميكانيكية، وخصائصه اللاصقة، ومقاومته للحرارة. من حيث خصائص مونومرات البيوتادين والأكريلونيتريل، فإن البيوتادين له قطبية أضعف، في حين أن الأكريلونيتريل لديه قطبية أقوى. لذلك، كلما زاد محتوى الأكريلونيتريل في السلسلة الرئيسية لمطاط النتريل، كلما كانت مرونة السلسلة الرئيسية أسوأ. كلما ارتفعت درجة حرارة هشاشة درجات الحرارة المنخفضة، كلما كان أداء مقاومة درجات الحرارة المنخفضة أسوأ؛ من ناحية أخرى، يتمتع الأكريلونيتريل بمقاومة جيدة للحرارة لأنه أثناء عملية التسخين، يمكن للأكريلونيتريل الموجود في مطاط النتريل توليد مواد قابلة للذوبان في الكحول لمنع التحلل التأكسدي الحراري. ولذلك، فإن المقاومة الحرارية لمطاط النتريل تزداد مع زيادة محتوى الأكريلونيتريل؛ وفي الوقت نفسه، نظرًا لعامل قطبية الأكريلونيتريل، فإن زيادة محتوى الأكريلونيتريل يمكن أن يحسن قوة الالتصاق لمطاط النتريل. لذلك، من المهم جدًا اختبار محتوى الأكريلونيتريل المرتبط في مطاط النتريل.

محتوى الأكريلونيتريل له تأثير كبير على أداء NBR. يتراوح محتوى الأكريلونيتريل في مطاط النتريل الأكريلونيتريل العام بين 15% و50%. إذا زاد محتوى الأكريلونيتريل إلى أكثر من 60%، فسوف يتصلب، مثل الجلد، ولن يكون له خصائص مطاطية.

1. مقاومة الزيت ومقاومة المذيبات: يتمتع مطاط النتريل بمقاومة الزيت في المطاط العادي. يعتبر مطاط النتريل أكثر مقاومة للزيوت البترولية والبنزين والمذيبات غير القطبية الأخرى من المطاط الطبيعي ومطاط ستايرين بوتادين ومطاط البوتيل والمطاط غير القطبي الآخر، ولكنه أيضًا أفضل من المطاط المكلور القطبي. ومع ذلك، فإن مطاط النتريل لديه مقاومة ضعيفة للزيوت والمذيبات القطبية (مثل الإيثانول)، ولكن مقاومته ضعيفة للمطاط غير القطبي.

2. خصائص الأداء الفيزيائي: مطاط النتريل عبارة عن هيكل عشوائي من بوليمرات النتريل المشتركة التي لا تتبلور تحت التوتر. لذلك، فإن الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمطاط النتريل النقي المفلكن هي نفس خصائص مطاط النتريل الستايرين، وهي أقل بكثير من المطاط الطبيعي. بعد إضافة حشوات تقوية مثل أسود الكربون وراتنج الفينول، يمكن أن تصل قوة الشد للمطاط المفلكن النتريل إلى مستوى المطاط الطبيعي، عادة حوالي 24.50 ميجا باسكال. مع زيادة محتوى قطبية NBR، تقل مرونة السلسلة الجزيئية، وتزداد القوة الذرية بين الجزيئات، وتنخفض الروابط المزدوجة، وتكون السلسلة الجزيئية غير مشبعة، مما يؤدي إلى سلسلة من التغييرات في الأداء. عندما يتراوح محتوى ACN بين 35% و40%، فهي النقطة الحرجة لتشوه الضغط والمرونة والصلابة عند 75 درجة مئوية. إذا كانت مقاومة الزيت تلبي المتطلبات، فيجب استخدام الأصناف التي تحتوي على ACN أقل من 40% قدر الإمكان. مرونة مطاط النتريل أصغر من مرونة المطاط الطبيعي ومطاط بوتادين الستايرين. ترتبط مرونة NBR ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة. بالمقارنة مع NBR، فإن احتمال زيادة درجة الحرارة والمرونة أكبر. ولذلك، فإن مطاط النتريل مناسب جدًا لتصنيع ممتصات الصدمات ذات المقاومة العالية للزيت. تتغير خصائص مرونة مطاط النتريل مع ارتباط الأكريلونيتريل

3. التهوية: يتمتع مطاط النتريل بقدرة أفضل على إحكام غلق الهواء من المطاط الطبيعي ومطاط ستايرين بوتادين، ولكنه ليس بجودة مطاط البوليكبريتيد، الذي يشبه مطاط البوتيل.

4. أداء درجات الحرارة المنخفضة: مطاط النتريل لديه أداء ضعيف في درجات الحرارة المنخفضة في المطاط العام. ويرتبط الأداء في درجات الحرارة المنخفضة بمحتوى الأكريلونيتريل، وتزداد درجة حرارة التزجج مع زيادة محتوى الأكريلونيتريل. يمكنه تقليل درجة حرارة التزجج لمطاط النتريل وتحسين أدائه في درجات الحرارة المنخفضة.

5. المقاومة للحرارة: يتمتع مطاط النتريل بمقاومة أفضل للحرارة من المطاط الطبيعي ومطاط ستايرين بوتادين. من خلال اختيار الصيغة المناسبة، يمكن استخدام منتجات المطاط النتريل بشكل مستمر عند 120 درجة مئوية؛ يمكن أن يتحمل الزيت الساخن عند 150 درجة مئوية؛ بعد نقعه في الزيت عند درجة حرارة 191 درجة مئوية لمدة 70 ساعة، لا يزال لديه القدرة على الانحناء. 6. مقاومة الأوزون: يتمتع مطاط النتريل بمقاومة ضعيفة للأوزون ويتم تحسينه بشكل عام عن طريق إضافة عوامل مقاومة للأوزون. ومع ذلك، فإن المنتجات التي تتلامس مع الزيت أثناء الاستخدام تكون عرضة لإزالة العامل المقاوم للأوزون وفقدان مقاومته للأوزون. بالاشتراك مع PVC، يكون التأثير كبيرًا.

7. مقاومة الماء: يتمتع مطاط النتريل بمقاومة أفضل للماء. كلما زاد محتوى الأكريلونيتريل، كانت مقاومته للماء أفضل.

8. أداء العزل الكهربائي: يتمتع مطاط النتريل بأداء عزل كهربائي ضعيف بسبب قطبيته. إنه ينتمي إلى مطاط أشباه الموصلات ولا ينبغي استخدامه كمواد عازلة.

9. مقاومة الشيخوخة: NBR بدون عوامل مضادة للشيخوخة لديه مقاومة ضعيفة للغاية للشيخوخة، في حين أن NBR مع عوامل مضادة للشيخوخة لديه مقاومة أفضل للشيخوخة والحرارة من المطاط الطبيعي. بعد الشيخوخة الحرارية المؤكسدة، تنخفض قوة الشد للمطاط الطبيعي بشكل ملحوظ، لكن الانخفاض في مطاط النتريل يكون في الواقع صغيرًا جدًا.

المقاومة الحرارية لمطاط النتريل هي نفس مقاومة الشيخوخة. عندما يصل عمر L0000H إلى 100 درجة مئوية، فإن استطالته يمكن أن تتجاوز 100%. يمكن استخدام منتجات مطاط النتريل لفترة قصيرة عند درجة حرارة 130 درجة مئوية ويمكن استخدامها في درجات حرارة أعلى بدون أكسجين. لذلك، يتمتع مطاط النتريل بمقاومة أفضل للحرارة من المطاط الطبيعي ومطاط ستايرين بوتادين. حتى أكثر من مطاط الكلوروبرين. يتمتع مطاط النتريل بنفس مقاومة الطقس والأوزون مثل المطاط الطبيعي، ولكنه أقل قليلاً من المطاط الطبيعي. يمكن أن تؤدي إضافة كلوريد البولي فينيل إلى مطاط النتريل إلى تحسين مقاومته للطقس ومقاومة الأوزون.

10. مقاومة الإشعاع:

قد يتضرر مطاط النتريل أيضًا تحت الإشعاع النووي، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة وانخفاض الاستطالة. ومع ذلك، بالمقارنة مع المطاط الصناعي الآخر، فإن NBR أقل تأثرًا بالإشعاع، كما أن NBR الذي يحتوي على محتوى أكريلونيتريل بنسبة 33% -38% يتمتع بمقاومة جيدة للإشعاع. بعد الإشعاع النووي، يمكن زيادة قوة الشد لـ NBR ذات المحتوى العالي من الأكريلونيتريل بنسبة 140%. وذلك لأن NBR ذو المحتوى المنخفض من الأكريلونيتريل سوف يتحلل تحت الإشعاع، في حين أن NBR ذو المحتوى العالي من الأكريلونيتريل سيخضع لتفاعل تشابك تحت الإشعاع النووي.

جدول أداء مطاط النتريل

خواص المواد للمطاط الصناعي شائع الاستخدام