Литье эластомеров

Эластомерами называют полимерные вещества, имеющие высокие показатели эластичности и вязкости. Иногда в литературе их называют резинами. Ключевой особенностью является способность к растягиванию, увеличивающими геометрическую длину в несколько раз, а также возврат в исходную форму при съёме нагрузки. Им свойственна аморфная структура, но не каждый полимер с хаотичным расположением цепочек является эластомером. Термопластичные пластмассы обладают схожими свойствами. Для данных пластиков характерен высокий температурный порог стеклования (не относится к органическим соединениям, образующим кристаллы.), а для эластомеров нужны низкие температуры.

Основные разновидности

Эта группа, связанная ярко выраженными физическими свойствами, представлена следующими наиболее распространенными типами:

- Резина. Простейший вариант – это вулканизированный натуральный каучук, известный с конца 10 века. Происходит процесс соединения молекул исходного материала с серой при условии отсутствия доступа воздуха и высокой температуры. На базе сырого синтетического или натурального каучука создаётся большое количество соединений с прочими полимерными цепочками, органическими веществами и галогенами.

- Полиуретан. Это полимеры, образующие гетерогенные прочные цепи. Они считаются лучшим дешевым заменителем нагрузки, а диапазон рабочих температур без потери физических свойств лежит в пределах от -60 до +80 градусов. В зависимости от количества уретановых групп, они могут принимать различную механическую жесткость, соизмеримую с мягкими резинами и натуральным пластиком, вплоть до наиболее жестких пластмасс, подлежащих токарной обработке.

- Эластопласт. В его составе содержится порошкообразный наполнитель, состоящий из сопряженного полимера хлорвинила и бутилакрилатной составляющей. Роль пластифицирующей жидкости играет дибутилфталат. Он характеризуется способностью к полимеризации в вулканизаторных установках при сравнительно малой температуре в диапазоне 100-110 градусов.

- Пролиизопрен. Ещё один продукт, изготавливаемый из натурального каучука. Он демонстрирует мощную способность к истиранию и царапанию. При отскоке динамически движущихся предметов он полностью сохраняет эластичность. Его недостатками является разложение при повышенной температуре, присутствии в воздухе даже небольшого количества озона и потеря механических свойств с появлением хрупкости на прямых солнечных лучах.

Эластомеры присутствуют в составе структурных единиц тел насекомых. Резилин, типичный для саранчи, может иметь КПД возврата энергии до 95%, а остаток переводится в тепло. Ученые до сих пор не получили искусственный аналог, но его освоение произведёт прорыв в области создания износостойких эластомеров, устойчивых к трению и выдерживающих миллионы циклов растяжения.

Область применения эластомеров

Эти изделия активно используются в следующих сферах:

- Электротехника. Изолирующие оболочки кабелей, спецодежда и индивидуальные средства защиты для электриков, создание гидроизоляции и гибкой проводки.

- Высоконагруженные резиновые изделия. К ним относятся автомобильные шины, амортизирующие подушки под двигателями, сантехнические уплотнения.

- В химической промышленности они являются востребованным покрытием транспортировочной тары, при перевозке крайне агрессивных сред.

- В легкой промышленности их гибкость используется для изготовления подошв обуви, непромокаемых сапог, уплотнителей дверей и окон, поливочных шлангов и даже повседневных аксессуаров.

- Эластомеры являются популярными материалами для гидроизоляции. Их листы прокладываются на поверхности, что полностью перекрывает доступ влаги.

- Из них изготавливают большое количество детских игрушек и элементом для них. Определенные сорта полностью безопасны для здоровья человека.

Перспективы развития группы материалов

Разработки в области создания новых эластомеров активно продолжаются во многих странах на высокотехнологичных производствах. Благодаря этому совершенствованию производители могут похвастаться более износостойкими шинами, безопасной спецодеждой или устойчивыми изолирующими оболочками кабелей.