Kûpa NBR (kefa goma nîtrîlê) û kefa silîkonê (kefa lastîkî ya silîkonî), wekî du materyalên kefiyê yên ku bi berfirehî tên bikaranîn{{0}, prensîbên kefkirinê yên bingehîn û taybetmendiyên materyalê yên bi bingehîn cihêreng nîşan didin ji ber guheztina strukturên wan ên molekulî û mekanîzmayên reaksiyona kîmyewî. Van ciyawazî rasterast pîvanên hilbijartinê ji bo her materyalê di sepanên pîşesaziyê de diyar dikin.
Ji perspektîfa mekanîzmaya xweya kefkirinê ya bingehîn, kefkirina NBR xwe dispêre çalakiya hevrêzî ya-hilweşîna germahiya bilind a kefkirina kîmyewî û vulkanîzasyona sulfurê ya xaçê-. Bingeha molekulê ya NBR ji karbon-girêdanên karbonê (C–C) pêk tê, bi komên alîgir ên ku acrylonitrile (-CN) û dubendên butadiene (C=C) hene. Pêvajoya wê ya kefkirinê di bin kategoriya kefkirina dekombûna termal a navokiya heterojen de ye. Di hilberîna pîşesazî de, azodîkarbonamîd (AC), bîkarbonat sodyûm, an N,N'-dinitrosopyramidetetramine (DPT) bi gelemperî wekî ajanên şûştinê têne bikar anîn. Dema ku germahî digihîje 150-180 pileyî, ev ajanên bafûn dikevin ber hilweşîna termal, gazên wekî N2, CO2, û NH3 derdixin. Van gazan di nav helîna NBR de berfireh dibin da ku poran çêkin. Di heman demê de, reaksiyonên vulkanîzasyona sulfurê bi hev re diqewimin, ku rê li ber girêdana-ya girêdanên ducarî yên butadiene û avakirina strukturên torê yên C-C û C-S-C digire, di dawiyê de morfolojiya porê stabîl dike. Esasê vê şebekeya xaçerê-girêdayî di danûstendinên pirê yên di navbera karbon-girêdanên karbonê de bi rêya pirên sulfurê ve ye, bi girêdanên xaç-girêdayî yên ku bi giranî ji C-S-C û bendên kewûltê yên yek/du qat pêk tên. Ji ber enerjiya girêdana wan a nisbeten kêm, van toran aramiya germî ya tixûbdar nîşan didin.
Berevajî vê, mekanîzmaya kefkirinê ya sîlîkona kefiyê reaksiyonek hevdem a platîn-xaça katalîzekirî-girêdan û di cih de pêşveçûna hîdrojenê di dema kefkirinê de vedihewîne, ku navokek homojen pêk tîne-pergala kefkirina reaktîf a bingehîn. Matrixa kef silicone polydimethylsiloxane (PDMS) ye, bi pişta molekulê ve ji silicon-girêdanên oksîjenê (Si–O–Si) û komên alîgirê metîlî (–CH3) pêk tê. Kefkirin û saxkirin bi gelemperî bi pergala du-pêkhatî ve têne peyda kirin: Pêkhateya A ji rûnê vinyl silicone ku Si-CH=CH2 vedihewîne pêk tê, di heman demê de Pêkhateya B hîdrojen-rûnê silikonê bi girêdanên Si-H û katalîzatorek platîn vedihewîne pêk tê. Di dema reaksiyonê de, du pêvajoyên krîtîk hevdem diqewimin: yekem, platîn-katalîzasyona xaçerê-reaksiyona girêdanê ya ku Si-CH=CH2 bi Si-H re girêdide û girêdanên Si-C çêdike, ku şiyana koloidê çêdike; ya duyemîn, reaksiyona kefkirinê ya peşketina hîdrojenê ku Si-H bi Si-OH re reaksiyonê dike û girêdanên Si-O-Si çêdike û H2 berdide. Hîdrojen di nav matrixa polîmerê de navokî çêdibe û berfireh dibe, di dawiyê de şaneyên-xaneyên girtî an jî yên vekirî{15}} çêdibin. Navendên tora xaça-li dora zincîreyên sereke Si–O–Si û zencîreyên xaça Si–C-girêdayî ne, digel girêdanên Si–O ku enerjiyek heya 452 kJ/mol nîşan didin-ji 347 kJ/mol girêkên C–C di îstîsnaya 347 kJ/mol de pir bilindtir in. silîkon (PMC, 2025; MDPI, 2024).
Di warê taybetmendiyên materyalê de, cûdahiyên di navbera her du materyalan de di serî de di nîşanên sereke yên wekî berxwedana germahiyê, berxwedana kîmyewî, taybetmendiyên mekanîkî, û aramiya jîngehê de têne xuyang kirin. Ji perspektîfa fizîkî ya bingehîn, kefek NBR xwedan tîrêjek 0,3-0,8 g/cm³, hişkiya Shore A 20-70 derece ye, avahiyek hucreyê ya bi piranî girtî bi mezinahiyên porê di navbera 50-300 μm û porazîbûnek 40-70% de ye. Berevajî vê, silîkona kefkirî tîrêjek kêmtir (0,2-1,1 g / cm³), hişkiya nermtir (Shore A 1-50 derece), mezinahiyên porê yên yekbûyî (20-100 μm), û porozîtek bilindtir (50-80%) nîşan dide. Daneyên ceribandinê destnîşan dikin ku hevgirtina mezinahiya porê wê 40% ji ya kefiya NBR (MDPI, 2024; PMC, 2025) mezintir e.
Berxwedana germî yek ji cûdahiyên herî bingehîn di navbera her du materyalan de ye. Kûpa NBR xwedan rêjeyek germahiya karûbarê demdirêj e ji -30 pileyî heya +120 derece, bi giraniya windabûna germê ya 5% li dora 280 pileyî pêk tê. Piştî 72 saetan di 150 dereceyê de pîr dibe, hişkbûn, 10-15% piçûkbûn û windabûna elasticîteyê ji 50% derbas dibe. Berevajî vê, sîlîkona kef dikare li germahiyên bikaranîna demdirêj ji -60 pileyî heta +230 derece bisekine û li 280 pileyî dereca demkurt-tehemûl bike, bi giraniya windabûna germê ya 5% li dora 480 pileyî pêk tê. Tewra piştî 72 demjimêran di 200 dereceyê de pîr dibe, deformasyona wê ya domdar ji% 30 kêmtir an wekhev dimîne, û ragirtina wê ya elastîk ji% 70 derbas dibe (daneyên ji Teknolojiya Rocket Solid, 2019). Sedema bingehîn a vê cûdahiyê di ciyawaziya hêza girêdana kîmyewî de ye: îstîqrara bilind a girêdanên Si-O dihêle ku silicone di bin şert û mercên germahiya{27}}de li hember hilweşandinê li ber xwe bide.
Di derbarê berxwedana germahiyê de, pargîdaniyek çînî sîlîkonek kef çêkiriye ku dikare ji bo demek kurt li germahiya 315 pileyî bisekine.
Di warê berxwedana kîmyewî de, kefka NBR berxwedana rûnê berbiçav nîşan dide, dema ku silikona kefkirî li hember asîd, alkalis, ozon, û tîrêjên ultraviolet performansa berbiçav nîşan dide. Daneyên ceribandî yên Wiley (2019) destnîşan dikin ku piştî 72 demjimêran di rûnê motora #3 de di 100 dereceyê de tê rijandin, guheztina qebareya kefiya NBR tenê% 2.1 bû, ku ev yek tolerasyona hêja ji rûnên mîneral, rûnên motorê, û sotemeniyên mazotê re destnîşan dike, û her weha berxwedana baş a li hember aromatîkî û esteran; lebê, performansa wê li dijî asîd, alkalis, û avê navîn e. Berevajî vê, silicone kefkirî di bin şert û mercên yeksan de rêjeyek berbelavbûna qebareyê heya% 42,7 nîşan dide, berxwedana neftê ya nebaş lê toleransek awarte ya ji asîd, alkalis, av, ozon, û tîrêjên UV re nîşan dide, bi jiyanek karûbarê li derve 20-30 sal bêyî pîrbûnê. Di berhevdanê de, kefek NBR tenê 3-5 sal temenê xwe li derve heye û piştî pîrbûna ozonê (50 ppm, 40 derece, 72 saet) şikestin çêdibe, di heman demê de pîrbûna UV-ya 300 demjimêran dibe sedema hişkbûn, şikestî, û toza rûkalê (daneyên ku ji Journal of Wuhan University, 2022 hatine destnîşan kirin).
Di warê taybetmendiyên mekanîkî de, kefka NBR hêza çewisandinê (0,8-2,5 MPa) bilindtir nîşan dide (0,8-2,5 MPa), deformasyona domdar a dagirtinê (25%, 72 h, 70 derece) Kêmtir an wekhev ji% 25, û rehetiya nerm (50-60%). Sîlîkona kefkirî hêza çewisandinê (0,5-0,8 MPa) hinekî kêmtir nîşan dide, lê di şikestandinê de dirêjbûnek bilindtir (ji 300% mezintir an wekhev) û rehetiya bilind (70-85%), bi îstîqrara mekanîkî ya berbiçav çêtir di bin mercên germahiyê yên bilind--û deformasyona wê ya domdar 30 derece W ji 0% W li jêr dimîne. Zanîngeh, 2022). Derbarê paşdemayîna agir û ewlehiyê de, kefka NBR ji bo girtina bergiriya agir û taybetmendiyên xwe vemirandinê piştî derxistina ji êgir bi şûndegirên agir hewce dike; di dema şewitandinê de dûmanek gurr çêdike û gazên jehrî yên wekî CN- û SO2 derdixe. Berevajî vê, silîkona kefkirî xwedan retardansiya şewatê ya xwerû ye, standardên UL94 V{-0 pêk tîne, ne-şewitbar e, dûman- belaş e, û ne-jehrîn/bêhn e, li gorî hewcedariyên asta xwarinê (FDA 21 CFR 2601).
Bi kurtî, cûdahiyên di navbera kefka NBR û silîkona kefkirî de ji strukturên molekulî yên wan ên bingehîn ên cihêreng û mekanîzmayên girêdanê yên kef / xaç-pêk in: Kûpa NBR zincîra karbonê ye-li ser bingehê xwe, digihîje şeklê xwe bi riya vulkanîzasyona sulfur û hilweşandina germî, bi berxwedana neftê ya bihêz lê bi germahîya kêm û lêçûnek kêmtir peyda dike; sîlîkona kefkirî li ser sîlîkonek-pişta oksîjenê disekine, ku li wê derê girêdana xaça-ji hêla platîn ve hatî katalîz kirin bi hevdemî bi pêşveçûna hîdrojenê re di dema kefkirinê de pêk tê, berxwedana germahiyê ya awarte, berxwedana pîrbûnê, û ewlehiyê nîşan dide, her çend xwedan berxwedana rûnê xizantir û lêçûnek zêde ye. Van cûdahiyên taybetmendiyê bi zelalî senaryoyên serîlêdanê ji bo her materyalê diyar dikin û ji bo hilbijartina pîşesaziyê bingehek zexm peyda dikin.
Ger hûn ne ewle ne ku hewa kefka NBR û kefiya silîkonê bikar bînin, hûn dikarin bi me re peyman bikin da ku datasheet û Trendên Pêşveçûnên Dawîn ên pelê spongeya silicone bistînin.