Влияние метанола на резину (резинотехнические изделия)

Мировой спрос метанола продолжает меняться и расти. Так как метанол используется в качестве возобновляемого источника энергии, мы наблюдаем увеличение роли производства биодизельного топлива. Метанол также широко используется в нефтехимической промышленности, чтобы делать такие продукты, как эмалевые покрытия, клеи и синтетический каучук.

Поскольку производство и использование метанола увеличивается, могут возникнуть две потенциальные проблемы, связанные с использованием резиновых уплотнителей:
1) Действующие уплотнения в старых узлах, где добавление метанола в качестве присадки может вызвать набухание резины.
2) Уплотнения в технологическом оборудовании, используемом в производстве метанола.

Метанол влияет на различные виды полимеров с точки зрения набухания. Для герметизации соединений, важно использовать правильный полимер, который обладает заданной величиной набухания.

Современные уплотнения, особенно в автомобильной промышленности, в большинстве случаев изготавливаются из диполимерного фтор-каучука для работы в среде топлива. При добавлении 10%-го раствора метанола, согласно новому стандарту E85, эти уплотнения могут выйти из строя из-за набухания, вызванного воздействием метанола. Уплотнения нового образца должны быть сконструированы из более стойких материалов.
При выборе правильного материала для нового вида уплотнений важно обращать внимание на диапазон рабочих температур. Как показала практика, традиционные фтор-каучуковые смеси имеют наибольший объем набухания, что противоречит традиционному мнению, что фтор-каучук является наиболее химически стойким полимером.

Фтор-каучуковые смеси (FKM)

Преимущество фтор-каучуковых резиновых смесей в том, что при их изготовлении не используется масло. Это важно потому, что метанол является отличным растворителем и может извлекать пластификаторы, используемые в составе резиновой смеси, которые, в зависимости от того, как используется метанол, могут привести к проблемам загрязнения. Необходимо использовать полимер с высоким уровнем фтора, как терполимер фтор-каучука, чтобы получить смесь с высокой сопротивляемостью метанолу. Каучук перфторированный обеспечивает наилучшую химическую стойкость, но эти смеси могут стоить очень дорого и не являются лучшим вариантом в смесях, когда стоимость является основным фактором.

Бутадиен-нитрильные смеси (NBR)

Следующим вариантом является бутадиен-нитрильные резиновые смеси, которые могут выдерживать широкий диапазон рабочих температур, обеспечивая при этом низкий объем набухания. 14%-ное содержание акрилонитрила в смеси понижает порог диапазона рабочих температур до -65’C, в то время как 33%-ное содержание акрилонитрила – только до -50’C. Одним из ограничений является то, что бутадиен-нитрильные смеси менее озоностойкие, поэтому уплотнения, которые подвергаются воздействию окружающей среды, будут иметь меньший срок службы из-за влияния озона на полимер. Кроме того, как правило, 10% соединения составляют пластификаторы, которые могут быть экстрагированы.

Гидрированные бутадиен-нитрильные смеси (HNBR)

Гидрированные бутадиен-нитрильные смеси похожи на бутадиен-нитрильные, но имеют большую устойчивость к озону. Резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука обладает улучшенными физическими свойствами и имеет большую стойкость к истиранию, чем другие полимеры. Она также имеет широкий диапазон рабочих температур и отличные динамические свойства, что делает ее идеальным решением для нефтяной и газовой промышленности. В составе такой резиновой смеси, как правило, будет небольшое количество пластификаторов, чтобы уменьшить вероятность экстрагирования.

Силиконовые/фторсиликоновые смеси

Силиконовые и фторсиликоновые полимеры показывают очень хорошую стойкость к воздействию метанола. Эти полимеры дают широчайший диапазон рабочих температур, но они не рекомендуются для некоторых динамических режимов работы из-за низкой прочности на разрыв и низкой стойкости к истиранию. Эти полимеры являются идеальным средством для уплотнений при низких температурах и могут хорошо работать в применении «под капотом».