Con lăn cao su là một chi tiết máy được cấu tạo bởi một trục hoặc ống tròn bên trong được bao phủ bởi một lớp hợp chất đàn hồi bên ngoài.

Con lăn cao su tận dụng các đặc tính mong muốn của chất đàn hồi như độ bền va đập, khả năng hấp thụ sốc, chống mài mòn, hệ số ma sát cao và mức độ cứng có thể kiểm soát được.

 

 

 

Hai bộ phận chính của con lăn cao su là lõi con lăn và lớp vỏ cao su. Lõi con lăn là bộ phận kết cấu chính được kết nối với bộ phận truyền động chính. Mặt khác, vỏ cao su là thành phần chịu tải trọng ép lại.

Sản xuất con lăn cao su là một quá trình đơn giản bao gồm chế tạo lõi con lăn, ghép cao su, liên kết, bao phủ, lưu hóa, mài và cân bằng.

 

Các hợp chất cao su khác nhau cung cấp các tính chất cơ học và độ bền hóa học khác nhau. Các hợp chất cao su phổ biến nhất được sử dụng cho con lăn cao su được liệt kê dưới đây.

Cao su tự nhiên là loại cao su đầu tiên được bán trên thị trường với sự phát hiện ra quá trình lưu hóa của Charles Goodyear. Nó đến từ mủ thu hoạch từ vỏ cây, chủ yếu từ cây Hevea. Nó chứa chuỗi polyisoprene. Cao su tự nhiên được ưa chuộng vì khả năng chống mài mòn và mỏi tuyệt vời khi so sánh với các loại cao su khác, mặc dù không có khả năng chống dầu, nhiệt và môi trường, làm cho việc sử dụng chúng bị hạn chế trong hầu hết các ứng dụng con lăn.

 

IR là polyIsoprene tổng hợp, một hợp chất đa năng được tạo ra từ sự trùng hợp của các monome isoprene. Chuỗi polyme tương tự như chuỗi của cao su tự nhiên. Bởi vì IR được tổng hợp trong một môi trường được kiểm soát, nó tinh khiết hơn về mặt hóa học so với cao su tự nhiên với các đặc tính tương tự hoặc vượt trội hơn.

Styren-butadien, polyme được xử lý tổng hợp đầu tiên, là một loại đồng trùng hợp của butadien với styren. Nó thường được đồng trùng hợp thông qua quá trình trùng hợp nhũ tương (phát triển chuỗi) (E-SBR). SBR là loại cao su đa dụng được phát triển trong những năm chiến tranh do cao su thiên nhiên ngày càng khó mua. Mặc dù cạnh tranh với cao su thiên nhiên về thị phần, SBR được ưa chuộng hơn do giá thành của nó, chịu mài mòn, xé rách và chịu nhiệt tốt hơn cao su thiên nhiên.

Con lăn polyurethane hoặc urethane thường được coi là con lăn cao su được sử dụng rộng rãi nhất. Polyurethane được biết đến với nhiều tính chất vật lý. Có thể tạo ra nhiều loại hỗn hợp khác nhau từ các loại và tỷ lệ thành phần hợp chất khác nhau của nó. Nó hầu như có thể có bất kỳ thuộc tính nào để phù hợp với một mục đích sử dụng cụ thể. Nó có thể được pha chế cho các bộ phận cứng, dẻo dai, hiệu suất cao như bánh xe và con lăn; hoặc, cho các ứng dụng mềm, hấp thụ va chạm như miếng đệm và đệm hấp thụ va đập. Các công thức khác nhau có sẵn trên thị trường. Một số là hỗn hợp độc quyền của các nhà sản xuất hóa chất lớn.

 

 

Con lăn polyurethane là một lựa chọn phổ biến do độ dẻo dai, khả năng chống va đập cao, hấp thụ va chạm và chống mỏi. Những đặc tính này do phản ứng của các chất hóa học khác nhau mang lại. Hệ thống polyme của nó bao gồm bốn thành phần: polyol, diisocyanate, chất rắn và phụ gia.

 

Polyol là thành phần đầu tiên được sử dụng để tạo ra chuỗi polyme chính. Chuỗi polyme polyurethane có thể là polyete hoặc polyeste. Thành phần thứ hai, diisocyanate, được sử dụng để liên kết và trùng hợp với các hợp chất polyol để tạo ra các chuỗi phân tử dài hơn. Các polyol và các diisocyanat tạo thành hỗn hợp nhựa hoặc tiền polyme.

 

Thành phần thứ ba là thuốc chữa bệnh. Nó giúp hình thành liên kết chéo giữa các nhóm chức dọc theo chuỗi polyme tạo ra đặc tính đàn hồi của cao su polyurethane. Thành phần cuối cùng, các chất phụ gia, được sử dụng để cung cấp thêm các đặc tính như chống lão hóa và độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp. Mặc dù là một vật liệu tốt ở nhiệt độ thấp, nhưng các đặc tính của nó có xu hướng giảm ở nhiệt độ cao.

 

Con lăn polyurethane rất linh hoạt và có thể được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng con lăn cao su. Các ứng dụng phổ biến của con lăn cao su polyurethane là in ấn, phay, đóng gói, xử lý vật liệu, quân sự và hàng hải, hàng không vũ trụ và bảo trì và sửa chữa ô tô.

Cao su này là chất đồng trùng hợp của acrylonitrile và butadien. Chúng được trùng hợp dưới dạng nhũ tương tương tự như hệ thống trùng hợp SBR. NBR được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp con lăn do khả năng chống dầu và dung môi gốc dầu mỏ, cũng như khả năng chống mài mòn và độ cứng cao. Bao gồm Carboxylated Nitrile (XNBR) và Hydrogenated Nitrile (HNBR), được phát triển để cải thiện đáng kể nhiều tính chất vật lý tổng thể của NBR. Chúng có thể cạnh tranh với PUR về các đặc tính vật lý, bao gồm khả năng chịu nhiệt vượt trội.

 

Neoprene là một polyme của chloroprene được sản xuất từ quá trình trùng hợp nhũ tương. Sự hiện diện của clo trong chuỗi polyme cải thiện khả năng chống ôxy hóa, ôzôn và dầu. Chloroprene là một chất tốt xung quanh polymer, nhưng không phải là ngoại lệ trong bất kỳ lĩnh vực cụ thể nào. Nó được sử dụng trong ngành công nghiệp con lăn do khả năng thi công đơn giản và chắc chắn. Tuy nhiên, nó thường không phổ biến như NBR do chi phí so sánh của nó.

Những polyme này, thay vì có xương sống là carbon, có chuỗi silicon-oxy với các nhóm metyl, vinyl và phenyl. Con lăn silicone có khả năng chống oxy, ozon, nhiệt, ánh sáng và độ ẩm tốt, cũng như khả năng giải phóng tuyệt vời. Tuy nhiên, con lăn silicone đắt hơn và một số tính chất cơ học hạn chế.

Neoprene là một polyme của chloroprene được sản xuất từ quá trình trùng hợp nhũ tương. Sự hiện diện của clo trong chuỗi polyme cải thiện khả năng chống ôxy hóa, ôzôn và dầu. Tuy nhiên, chúng đắt hơn cao su tự nhiên và có hiệu suất nhiệt độ thấp kém.

 

Styren-butadien là một loại đồng trùng hợp của butadien với styren. Chúng thường được đồng trùng hợp thông qua quá trình trùng hợp nhũ tương (phát triển chuỗi) (E-SBR). SBR là loại cao su đa dụng cạnh tranh với cao su thiên nhiên về thị phần. SBR được ưa chuộng hơn do khả năng chống mài mòn, chống rách và chịu nhiệt tốt hơn cao su tự nhiên.

Loại này được sản xuất từ quá trình trùng hợp monome butadien. Polybutadiene có sẵn trong ba loại là do các đồng phân khác nhau của butadiene. Nói chung, cao su butadien có khả năng chống nứt, mài mòn và lăn tốt nhưng dễ bị suy giảm ozon.

Đây là một chất đồng trùng hợp của isobutylen và isoprene; do đó, viết tắt IIR. Isoprene chỉ bao gồm khoảng 3% chất đồng trùng hợp tạo ra độ không bão hòa cần thiết cho quá trình lưu hóa. Độ không bão hòa thấp của IIR cho phép nó đẩy lùi hầu hết các hóa chất (khí và chất lỏng) và có khả năng chống lão hóa cao khi được lưu hóa đúng cách.

Đây là một hợp chất cao su được sản xuất từ sự biến đổi của IIR. Quá trình halogen hóa được thực hiện bằng cách cho clo allylic (CIIR) và brom (BIIR) vào các liên kết đôi của monome isopren tạo ra liên kết chéo hóa học mới. Giống như IIR, IIR được halogen hóa có khả năng chống thấm không khí vượt trội và khả năng chống ẩm, hóa chất và ozone tốt.

 

Loại cao su này là chất đồng trùng hợp của acrylonitrile và butadien. Chúng được trùng hợp dưới dạng nhũ tương tương tự như hệ thống trùng hợp SBR. NBR được sử dụng rộng rãi do khả năng chống dầu và dung môi gốc dầu mỏ. Tuy nhiên, chúng có độ bền kéo thấp và hiệu suất kém ở nhiệt độ thấp. Chất độn gia cố được thêm vào để giải quyết những vấn đề này.

Những cao su này là sản phẩm của quá trình đồng trùng hợp ethylene và propylene. Ban đầu, chỉ có etylen và propylen được đồng trùng hợp tạo ra một hợp chất cao su chỉ có thể được đóng rắn bằng peroxit. Việc bổ sung diene cho phép polyme có thể chữa được bằng lưu huỳnh. Các đặc tính mong muốn chính của EPM / EPDM là khả năng chống chịu thời tiết tốt, tính chất cách điện và điện môi tốt, tính chất cơ học tuyệt vời ở cả nhiệt độ cao và thấp, và khả năng chống hóa chất. Nó được sử dụng nhiều trong ngành in ấn.

Cao su fluorocarbon là một họ cao su chủ yếu bao gồm vinylidene fluoride (VDF) được đồng trùng hợp với các hóa chất khác như hexafluoropropylene (HFP), tetrafluoroethylene (TFE), v.v. Terpolyme và tetrapolyme cũng có thể. Nói chung, FKM có đặc tính cơ học tốt và khả năng chống dầu và mỡ, nhiệt và hóa chất tuyệt vời.

Cao su tự nhiên được lấy từ mủ thu hoạch từ vỏ cây, chủ yếu từ cây Hevea. Nó chứa chuỗi polyisoprene. Cao su tự nhiên được ưa chuộng vì khả năng tích nhiệt và chống mỏi rất tốt khi so sánh với các loại cao su khác.

 

Cao su isoprene là loại cao su đa năng được tạo ra từ quá trình trùng hợp các monome isoprene. Chuỗi polyme tương tự như chuỗi của cao su tự nhiên. Bởi vì IR được tổng hợp trong một môi trường được kiểm soát, nó tinh khiết hơn về mặt hóa học so với cao su tự nhiên với các đặc tính tương tự hoặc vượt trội hơn.