A gumiformuláció szempontjai
Írta Anders G. Christensen, AVK GUMMI A/S
A gumivegyületek sokkal összetettebbek, mint a műanyag és fémötvözetek. Ezek nem szabványosítottak, de mindig egyedi összetételűek. Ez lehetetlenné teszi a felhasználók számára, hogy összetevőket határozzanak meg, ezért a hangsúlyt a tényleges alkalmazáshoz szükséges tulajdonságokra és természetesen az előírásokra kell összpontosítani.
Alapvetően minden gumi készítmény polimerből, töltőanyagból, lágyítóból és pácoló rendszerből áll. Ezenkívül anti-gradiensek, technológiai segédanyagok és egyéb funkcionális összetevők is alkalmazhatók. A polimer biztosítja a fő gumi jellemzőket, attól függően, hogy mi a kémiai elvárás.
Ebben a példában az EPDM-et választottuk. Három monomer ekként kombinálható különböző hosszúságú, oldalágakkal, arányokkal és szekvenciákkal rendelkező láncokban. Mindezek a paraméterek döntő fontosságúak az olyan jellemzők szempontjából, mint az erő, az állandó alakváltozás stb.
Miután kiválasztotta a polimert, itt az ideje, hogy vizsgálja meg a töltőanyagokat. A legfontosabb csoport a szén-korom, amely további erőt biztosít, szabályozza a súrlódást, a rugalmasságot, a termikus és vezető képességeket. A szerkezettől függően a fekete szén jelentősen megváltoztathatja a tulajdonságokat.
A szén mellett számos "fehér töltőanyag" is létezik, pl. szilícium-dioxid, kréta és kaolin. Általában ezek a töltőanyagok kevesebb megerősítést biztosítanak, és legtöbbjük káros hatással van a kémiai ellenállásra.
Most itt az ideje, hogy kiválassza a lágyítószereket. Szabályozzák a keménységet, és homogenizátorokként működnek. Az EPDM-hez számos lágyítóanyag van, amelyek közül az ásványi olaj a leggyakoribb.
Végül, itt az ideje, hogy vizsgálja meg az utókezelés rendszerét. Alapvetően két rendszer releváns az EPDM számára: A kén és a peroxid. Kénrendszer használata esetén a vegyület általában gyorsan megkeményedik, míg a peroxid rendszer alacsony kompressziós képességet, alacsony íz és szag szintet, és sokkal jobb hőstabilitást biztosít. Tisztában kell lennie azzal, hogy egy további folyamatra és lépésre van szüksége: Utókezelés. Ezt annak érdekében tesszük, hogy megszüntessük azon bomlástermékeket, amelyek egyébként a rossz szagot és ízt okozzák.
Az AVK GUMMI-nál saját kezdeményezésünkre általános megfelelőségi bizonyítványt adtunk ki minden gumivegyületünkre, megerősítve, hogy csak olyan nyersanyagokat használunk, amelyek megfelelnek a REACH-nek és a rohs-nak, és amelyek nem tartalmaznak állati származékokat, ózonlebontó anyagokat, konfliktusanyagokat, veszélyes biszfenolokat vagy ftalátokat, és hogy termékeinket az EN 1935/2004 szabványnak megfelelően gyártjuk, amely magában foglalja a helyes gyártási gyakorlatot (GMP) és a teljes nyomon követhetőséget.
Mint említettük, más funkcionális összetevőket is hozzáadhatunk. A technológiai segédanyagok nemcsak megkönnyítik a formaleválasztást és jobb áramlási tulajdonságokat adnak, de gyakran megváltoztatják a gumirész felületét is, ami előnyös lehet a súrlódás, a tisztíthatóság és a vizuális megjelenés szempontjából. Azonban különösen az ivóvíz-alkalmazások esetében a technológiai segédanyagok miatt a mikroorganizmusok ellephetik a gumi felszínét és biofilmeket építhetnek, ami ismét higiéniai problémákhoz vezethet.
Az anti-degradánsok elsősorban megelőzésére használják a polimer gerincét, ahol ezek kétszer olyan erős kötéseket tartalmaznak mint az NBR guminál. Ezek általában nem szükségesek az EPDM-hez, mivel maga a polimer is jól védett. Az anti-degradánsok tartománya antiozonánsokra és antioxidánsokra osztható. Ezek változóak, egyszerű viaszoktól a nagyon összetett szerves molekulákig.
Mint minden más vegyi anyag használatánál,itt is az egyik legfontosabb, hogy fordítsunk különös figyelmet, nem csak a funkcionalitásra, hanem az egészségügyi és környezeti hatásokra is. Számos gumi vegyianyag műszaki alkalmazásokhoz, például gumiabroncsokhoz, tömlőkhöz és övekhez az autóiparban, jelentős problémát okozna amennyiben élelmiszer-, egészségügyi és ivóvíz-alkalmazásokhoz használnák.
Ez az oka annak, hogy a szabályozók pozitív listákat, negatív listákat és jóváhagyási programokat adtak ki.
