Силиконовые резиновые смеси Uralsil-18XX: инженерные решения для высокотемпературных узлов
Силиконовые резиновые смеси марки Uralsil-18XX представляют собой группу вулканизуемых материалов на основе полидиметилсилоксанового каучука, предназначенных для изготовления уплотнительных элементов, работающих в условиях повышенных температур и агрессивных сред. Цифровой индекс 18XX в обозначении указывает на принадлежность к серии с термостойкостью до +250 C, что достигается введением в состав фенильных групп, повышающих устойчивость силоксановой связи к термической деструкции.
Материалы Uralsil-18XX поставляются в виде невулканизованных заготовок — пластин, шнуров или гранул, что позволяет перерабатывать их методами горячего прессования, литья под давлением и экструзии. После вулканизации с использованием органических пероксидов (например, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексана) формируется эластомер с пространственной сеткой, обеспечивающей стабильность геометрических размеров при циклических тепловых нагрузках.
Технические характеристики Uralsil-18XX
Ключевой особенностью серии Uralsil-18XX является сохранение эластических свойств в диапазоне температур от –60 до +250 C. При этом кратковременно материал выдерживает нагрев до +300 C без необратимой потери прочности. Твёрдость по Шору А варьируется в пределах 40–80 единиц в зависимости от конкретной модификации, что позволяет подбирать материал под требуемую жёсткость уплотнения.
Физико-механические показатели вулканизатов Uralsil-18XX характеризуются следующими значениями:
- условная прочность при разрыве — 6,0–9,5 МПа;
- относительное удлинение при разрыве — 250–450%;
- остаточная деформация сжатия после 22 ч при 175 C — не более 25%;
- диэлектрическая проницаемость — 4,5–5,5 кВ/мм;
- удельное объёмное электрическое сопротивление — не менее 110 Омсм.
Морозостойкость материалов Uralsil-18XX обеспечивается низкой температурой стеклования силоксанового полимера (около –120 C), что делает их пригодными для арктического исполнения оборудования. Коэффициент теплопроводности составляет 0,2–0,3 Вт/(мК), что позволяет использовать эти смеси в качестве термоизолирующих прокладок.
Применение в промышленном оборудовании
Силиконовые резиновые смеси Uralsil-18XX востребованы при производстве уплотнительных элементов для узлов, где традиционные каучуки (нитрильные, этилен-пропиленовые) теряют работоспособность из-за термического старения. Основные области применения включают:
- уплотнения фланцевых соединений паропроводов и теплообменного оборудования;
- мембраны и клапаны в системах пневматического управления;
- защитные колпачки и чехлы для датчиков температуры в металлургических печах;
- уплотнительные кольца в насосах, перекачивающих горячие теплоносители;
- электроизоляционные втулки и прокладки в высоковольтных аппаратах.
Благодаря физиологической инертности и отсутствию выделения токсичных продуктов при нагреве, Uralsil-18XX допускаются к контакту с пищевыми средами и используются в оборудовании пивоваренной и молочной промышленности. Устойчивость к действию озона и ультрафиолетового излучения позволяет эксплуатировать изделия на открытом воздухе в условиях интенсивной солнечной радиации.
Сравнение модификаций серии
| Модификация | Твёрдость по Шору А | Прочность при разрыве, МПа | Относительное удлинение, % | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| Uralsil-1840 | 40 5 | 6,5 | 400 | –60…+250 |
| Uralsil-1850 | 50 5 | 7,8 | 350 | –60…+250 |
| Uralsil-1860 | 60 5 | 8,5 | 300 | –60…+250 |
| Uralsil-1870 | 70 5 | 9,2 | 260 | –60…+250 |
Выбор конкретной модификации Uralsil-18XX определяется условиями нагружения уплотнительного узла. Для статических уплотнений с высоким контактным давлением предпочтительны составы с твёрдостью 60–70 единиц, тогда как для динамических уплотнений штоков и валов целесообразно применять более мягкие марки, обеспечивающие низкий коэффициент трения и минимальный износ сопрягаемой поверхности.
Технологические особенности переработки
Переработка силиконовых смесей Uralsil-18XX требует соблюдения температурных режимов вулканизации: оптимальная температура прессования составляет 150–170 C при выдержке 5–15 минут в зависимости от толщины изделия. Для толстостенных деталей рекомендуется ступенчатый режим с постепенным повышением температуры, исключающий образование газовых включений из-за разложения вулканизующего агента.
При экструзионном формовании профильных заготовок температура материального цилиндра поддерживается в пределах 40–60 C, что обеспечивает стабильную пластичность смеси без преждевременной подвулканизации. После формования изделия подвергаются термостатированию при 200 C в течение 2–4 часов для завершения структурирования и удаления летучих продуктов разложения пероксида.
Вопросы и ответы
Какие вулканизующие агенты применяются для Uralsil-18XX?
Для серии Uralsil-18XX используются органические пероксиды, преимущественно 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан. Дозировка составляет 0,5–1,5 массовых частей на 100 частей каучука в зависимости от требуемой степени сшивки.
Допускается ли контакт Uralsil-18XX с пищевыми продуктами?
Да, вулканизаты Uralsil-18XX соответствуют гигиеническим требованиям для контакта с пищевыми средами при температурах до 150 C. Материал не выделяет токсичных веществ и не изменяет органолептические свойства продуктов.
Какова стойкость Uralsil-18XX к минеральным маслам?
Силиконовые каучуки серии Uralsil-18XX обладают ограниченной стойкостью к минеральным маслам — набухание составляет 5–10% после 72 ч выдержки при 150 C. Для работы в масляных средах рекомендуется применять специальные маслостойкие модификации.
Возможно ли окрашивание изделий из Uralsil-18XX?
Да, в состав смесей Uralsil-18XX могут вводиться термостойкие пигменты (оксид железа, диоксид титана) в количестве до 2 массовых частей. Окрашивание не влияет на физико-механические характеристики вулканизатов.
