I 5 migliori elastomeri per applicazioni di guarnizioni e tenuta
Cosa sono gli elastomeri? Il termine deriva da "elastico", una delle proprietà fondamentali della gomma. Le parole "gomma" ed "elastomero" sono usate in modo intercambiabile per riferirsi a polimeri con viscoelasticità, comunemente chiamata "elasticità". Le proprietà intrinseche degli elastomeri includono flessibilità, elevato allungamento e una combinazione di resilienza e smorzamento (lo smorzamento è una proprietà della gomma che le permette di convertire l'energia meccanica in calore quando viene sottoposta a deformazione). Questo insieme unico di proprietà rende gli elastomeri un materiale ideale per guarnizioni, sigilli, isolatori e simili.
Nel corso degli anni, la produzione di elastomeri si è evoluta dalla gomma naturale ricavata dal lattice degli alberi a varianti di mescole di gomma altamente ingegnerizzate. Nella creazione di queste varianti, si ottengono proprietà specifiche grazie all'aggiunta di additivi come cariche o plastificanti, oppure variando i rapporti di contenuto all'interno della struttura del copolimero. L'evoluzione della produzione di elastomeri ha creato una miriade di possibilità che possono essere progettate, prodotte e rese disponibili sul mercato.
Per scegliere il materiale più adatto, è necessario innanzitutto esaminare i criteri comuni di prestazione degli elastomeri nelle applicazioni di guarnizioni e tenute. Nella selezione di un materiale efficace, gli ingegneri devono spesso considerare una moltitudine di fattori. Le condizioni di esercizio, come l'intervallo di temperatura di esercizio, le condizioni ambientali, il contatto con sostanze chimiche e i requisiti meccanici o fisici, devono essere attentamente valutate. A seconda dell'applicazione, queste condizioni di esercizio possono influenzare notevolmente le prestazioni e la durata di una guarnizione o tenuta in elastomero.
Tenendo presenti questi concetti, esaminiamo cinque degli elastomeri più comunemente utilizzati per applicazioni di guarnizioni e tenute.

1)Buna-N/Nitrile/NBR
Sebbene siano tutti sinonimi, questo copolimero di gomma sintetica di acrilonitrile (ACN) e butadiene, o gomma nitrile-butadiene (NBR), è una scelta popolare che viene spesso specificata in presenza di benzina, olio e/o grassi.
Caratteristiche principali:
Intervallo di temperatura massimo da circa -54 °C a 121 °C (-65 ° – 250 °F).
Ottima resistenza a oli, solventi e carburanti.
Buona resistenza all'abrasione, alla deformazione a freddo e allo strappo.
Ideale per applicazioni con azoto o elio.
Scarsa resistenza ai raggi UV, all'ozono e agli agenti atmosferici.
Scarsa resistenza ai chetoni e agli idrocarburi clorurati.
Utilizzato più frequentemente in:
Applicazioni di gestione del carburante in ambito aerospaziale e automobilistico.
Costo relativo:
Da basso a moderato

2) EPDM
La composizione dell'EPDM inizia con la copolimerizzazione di etilene e propilene. Viene aggiunto un terzo monomero, un diene, in modo che il materiale possa essere vulcanizzato con zolfo. Il composto ottenuto è noto come etilene propilene diene monomero (EPDM).
Caratteristiche principali:
Intervallo di temperatura massimo da circa -59 °C a 149 °C (-75 ° – 300 °F).
Eccellente resistenza al calore, all'ozono e agli agenti atmosferici.
Buona resistenza alle sostanze polari e al vapore.
Eccellenti proprietà di isolamento elettrico.
Buona resistenza ai chetoni, agli acidi diluiti comuni e agli alcali.
Scarsa resistenza a oli, benzina e cherosene.
Scarsa resistenza agli idrocarburi alifatici, ai solventi alogenati e agli acidi concentrati.
Utilizzato più frequentemente in:
Ambienti refrigerati/celle frigorifere
Applicazioni per sistemi di raffreddamento e guarnizioni per autoveicoli
Costo relativo:
Basso – Moderato

3) Neoprene
La famiglia di gomme sintetiche del neoprene è prodotta dalla polimerizzazione del cloroprene ed è anche nota come policloroprene o cloroprene (CR).
Caratteristiche principali:
Intervallo di temperatura massimo da circa -57 °C a 138 °C (-70 ° – 280 °F).
Eccellenti proprietà di resistenza agli urti, all'abrasione e alla fiamma.
Buona resistenza allo strappo e alla deformazione permanente da compressione.
Eccellente resistenza all'acqua.
Buona resistenza all'esposizione moderata all'ozono, ai raggi UV e agli agenti atmosferici, nonché a oli, grassi e solventi deboli.
Scarsa resistenza ad acidi forti, solventi, esteri e chetoni.
Scarsa resistenza agli idrocarburi clorurati, aromatici e nitro.
Utilizzato più frequentemente in:
Applicazioni per l'ambiente acquatico
Elettronico
Costo relativo:
Basso

4) Silicone
Le gomme siliconiche sono polisilossani vinilmetilici ad alto polimero, designati come (VMQ), che offrono prestazioni eccellenti in ambienti termici difficili. Grazie alla loro purezza, le gomme siliconiche sono particolarmente adatte per applicazioni igieniche.
Caratteristiche principali:
Intervallo di temperatura massimo da circa -100 °C a 250 °C (-148 ° – 482 °F).
Eccellente resistenza alle alte temperature.
Eccezionale resistenza ai raggi UV, all'ozono e agli agenti atmosferici.
Presenta la migliore flessibilità alle basse temperature tra i materiali elencati.
Ottime proprietà dielettriche.
Scarsa resistenza alla trazione e allo strappo.
Scarsa resistenza a solventi, oli e acidi concentrati.
Scarsa resistenza al vapore.
Utilizzato più frequentemente in:
Applicazioni nel settore alimentare e delle bevande
Applicazioni in ambito farmaceutico (esclusa la sterilizzazione a vapore)
Costo relativo:
Moderato – Alto

5) Fluoroelastomero/Viton®
Gli elastomeri fluorurati Viton® sono classificati con la sigla FKM. Questa classe di elastomeri è una famiglia composta da copolimeri di esafluoropropilene (HFP) e fluoruro di vinilidene (VDF o VF2).
Nei gradi avanzati si osservano terpolimeri di tetrafluoroetilene (TFE), fluoruro di vinilidene (VDF) ed esafluoropropilene (HFP), nonché specialità contenenti perfluorometilviniletere (PMVE).
FKM è noto per essere la soluzione ideale quando sono richieste elevate temperature e resistenza chimica.
Caratteristiche principali:
Intervallo di temperatura massimo da circa -30 °C a 315 °C (-20 ° – 600 °F).
Ottima resistenza alle alte temperature.
Eccezionale resistenza ai raggi UV, all'ozono e agli agenti atmosferici.
Scarsa resistenza ai chetoni e agli esteri a basso peso molecolare.
Scarsa resistenza agli alcoli e ai composti contenenti azoto
Scarsa resistenza alle basse temperature.
Utilizzato più frequentemente in:
Applicazioni di sigillatura per ambienti acquatici/subacquei
Applicazioni di carburanti per autoveicoli con elevate concentrazioni di biodiesel
Applicazioni di guarnizioni in ambito aerospaziale a supporto di sistemi di alimentazione, lubrificazione e idraulici.
Costo relativo:
Alto
Data di pubblicazione: 15 aprile 2020