Tanyakan kepada tiga orang apa itu karet dan Anda akan mendapatkan tiga jawaban berbeda: sebuah pohon di Asia Tenggara, ban mobil, dan garis pada gambar bertuliskan 70 Shore A, berwarna hitam. Ketiganya benar, dan kesenjangan di antara ketiganya adalah awal dari sebagian besar argumen mengenai sumber daya.
Apa Sebenarnya Karet Itu
Karet adalah elastomer: jaringan polimer yang berubah bentuk akibat beban dan muncul kembali hampir seluruhnya setelah beban dihilangkan. Peregangan yang dapat dipulihkan adalah properti yang menentukan. Warna, kekerasan, dan harga semuanya mengikuti bahan kimia di bawahnya.
Karet alam adalah cis-1,4-polyisoprene yang dipanen dari Hevea brasiliensis. Karet sintetis dipolimerisasi dari monomer seperti butadiena, stirena, isoprena, kloroprena, etilen, dan propilena, dengan fluor atau silikon dalam kualitas khusus. Kedua rute berakhir di tempat yang sama: polimer mentah dengan viskositas Mooney dan hampir tidak memiliki kekuatan yang berguna sampai polimer tersebut digabungkan dan diawetkan.
400 hingga 700%
Perpanjangan putus untuk senyawa serba guna pada umumnya
40 hingga 90
Shore Pita kekerasan yang menutupi sebagian besar seal, matras, dan ban
-40 hingga 120 C
Jendela kerja untuk nilai umum; nilai khusus menjadi lebih luas
Elastomer: polimer yang dapat diregangkan berulang kali hingga setidaknya dua kali panjang relaksasinya pada suhu kamar dan kembali ke panjang tersebut ketika gaya dilepaskan. Karet adalah nama sehari-hari; elastomer adalah rekayasa.
Konsekuensi praktisnya adalah karet adalah sebuah keluarga, bukan sebuah material. Dua bagian yang keduanya digambarkan sebagai karet hitam dapat memiliki perbedaan kekerasan sebesar 60 poin, ketahanan panas 150 C, dan harga per kilogram empat kali lipat.
Karet Alam: Dari Lateks hingga Bale
Karet alam awalnya berupa lateks, suspensi seperti susu yang mengandung sekitar 30 hingga 40 persen hidrokarbon karet yang disadap dari kulit pohon Hevea dewasa. Lateks dikoagulasi dengan asam format atau asam asetat, ditekan menjadi lembaran atau remah, dan dikeringkan sebelum digulung.
Cara penilaian itu dilakukan menentukan apa yang sebenarnya Anda terima. Nilai lembaran asap bergaris mempertahankan kekuatan hijau dan kelengketan bangunan yang tinggi, yang penting untuk membuat komponen besar dengan tangan. Nilai karet yang ditentukan secara teknis, seperti TSR 10 atau TSR 20, dijual berdasarkan batasan pada kotoran, abu, nitrogen, dan bahan mudah menguap, dan berdasarkan jendela viskositas Mooney.
- Viskositas Mooney dan, yang lebih penting, penyebaran lot-to-lot di sekitarnya
- Kandungan kotoran dan abu, keduanya mengganggu penyebaran karbon hitam
- Bahan mudah menguap, yang mengubah keakuratan penimbangan pada bahan-bahan kecil
- Indeks retensi plastisitas, indikator cepat ketahanan terhadap penuaan
Karet alam mendapatkan tempatnya melalui kekuatan tarik, ketahanan sobek, umur lelah dan kelengketan. Batasannya juga jelas: ia membengkak dalam minyak dan bahan bakar, retak di bawah ozon, dan menua dengan cepat di atas suhu sekitar 90 derajat Celsius jika digunakan terus-menerus.
Karet Sintetis: Pilih Bahan Kimianya Terlebih Dahulu
Karet sintetis diproduksi dengan mempolimerisasi monomer yang berasal dari minyak bumi, dan kendali itulah yang menjadi inti permasalahannya: Anda dapat menentukan ketahanan minyak, ketahanan ozon, atau suhu layanan 200 C yang tidak akan pernah dicapai oleh karet alam.
| Keluarga | Kekuatan utama | Jangkauan layanan | Ketahanan terhadap minyak |
| SBR | Ketahanan abrasi, biaya | -50C hingga 100C | Buruk |
| NBR | Ketahanan minyak, bahan bakar dan lemak | -30C hingga 120C | Luar biasa |
| EPDM | Ozon, cuaca, uap dan air | -50C hingga 150C | Buruk |
| Kr | Tahan api, penuaan cuaca | -40C hingga 120C | Bagus |
| FKM | Bahan kimia panas dan agresif | -20C hingga 200C | Luar biasa |
| VMQ | Pita suhu lebar, kelembaman | -60C hingga 200C | Adil |
Dalam sebuah keluarga, nilai adalah penentu. Di NBR, kandungan akrilonitril menentukan keseimbangan: sekitar 18 persen menjaga fleksibilitas pada suhu rendah, sementara 45 persen memaksimalkan ketahanan minyak dengan mengorbankan kinerja dingin. Tentukan pita ACN, bukan hanya kata nitril.
EPDM adalah ilustrasi yang bagus tentang bagaimana kimia diterjemahkan ke dalam item stok. Polimer yang sama yang menyegel pintu mobil juga dikirimkan sebagai lembaran tahan cuaca untuk atap, pelapis kolam, dan anyaman industri.
Lembaran Karet EPDM untuk Penyegelan dan Perlindungan Luar Ruangan Lembaran karet tahan cuaca, ozon, dan penuaan yang cocok untuk atap, pelapis kolam, segel, dan bantalan pelindung di mana diperkirakan akan terpapar dalam waktu lama di luar ruangan. Lihat Produk → Karet alam
- Kekuatan tarik dan sobek tertinggi dari keluarga umum
- Luar biasa tack for building and lining work
- Lemah terhadap minyak, ozon dan panas terus menerus di atas 90 C
Karet sintetis
- Properti disetel berdasarkan pilihan dan rasio monomer
- Pasokan yang konsisten dan perilaku penyembuhan yang lebih dapat diprediksi
- Biasanya lebih mahal per kilogram, tingkat kelengketan lebih rendah, kekuatan hijau lebih sempit
Cocokkan lingkungan terlebih dahulu, tugas mekanis kedua, dan harga ketiga. Membalikkan tatanan tersebut menyebabkan segel murah menjadi klaim garansi yang mahal delapan belas bulan kemudian.
Untuk perbandingan tingkat data kinerja minyak, panas, cuaca, dan abrasi di seluruh kelompok ini, rincian berikut ini adalah: sifat karet sintetis adalah titik referensi yang berguna sebelum Anda memperbaiki suatu senyawa.
Rantai Proses: Campur, Bentuk, Penyembuhan
Setiap bagian karet, mulai dari cincin-O 2 mm hingga penutup sabuk konveyor 15 mm, melewati tiga tahap: mencampur kompon, membentuknya, lalu mengawetkannya. Sebagian besar masalah kualitas diselesaikan pada tahap pertama dan baru ditemukan pada tahap ketiga.
Pencampuran
Mixer internal atau pabrik terbuka memadukan polimer, karbon hitam, minyak proses, aktivator, dan kuratif. Waktu siklus 2 hingga 4 menit dan suhu pelepasan 110 C hingga 160 C adalah tipikal, dan dispersi karbon hitam adalah angka yang dapat memprediksi sisanya.
Membentuk
Kalender menghasilkan lembaran dari sekitar 0,2 mm ke atas dengan ketebalan yang dijaga dalam toleransi; ekstrusi menghasilkan profil, selang dan bagian tapak. Keduanya bergantung pada viskositas senyawa yang tetap stabil dari lot ke lot.
Menyembuhkan
Panas dan tekanan mengubah blanko berbentuk menjadi bagian yang berikatan silang, baik dalam alat press pelat, pada drum rotocure, atau melalui jalur vulkanisasi kontinu.
Mesin Karet Banbury untuk Pencampuran Senyawa Seragam Mixer yang dikontrol secara hidraulik dengan rotor yang dioptimalkan untuk mendispersikan kompon karet, cocok untuk produksi ban, selang, seal, dan sepatu di mana pencampuran yang konsisten mendukung pemrosesan hilir. Lihat Produk → Dalam produksi lembaran, tahap pembentukan adalah titik dimana toleransi ketebalan dan penyelesaian permukaan dicapai. Kalender tiga gulungan memberikan lembaran yang lebih stabil daripada unit dua gulungan ketika komponnya kaku, karena lintasan ekstra menyetrika variasi pengukur sebelum lembaran meninggalkan gigitan terakhir.
Kalender Karet Tiga Rol untuk Pelapis Lembaran Kalender yang dikontrol PLC dengan gulungan yang dibor untuk pelapisan lembaran karet kontinu dan kalender lembaran murni, yang mengutamakan pengukuran stabil dan permukaan akhir. Lihat Produk → Senyawa yang keluar dari mixer pada suhu 145 C dan bukannya 120 C sudah mulai hangus. Pencatatan suhu turun pada mixer membutuhkan biaya yang jauh lebih murah dibandingkan kumpulan komponen cetakan yang ditolak.
Membaca Spesifikasi Karet Tanpa Tertipu
Spesifikasi karet hanya bermakna jika kekerasan, kekuatan tarik, perpanjangan, kompresi, dan standar pengujian muncul bersamaan. Nomor tunggal apa pun dapat dipenuhi oleh senyawa yang gagal dalam pelayanan.
| Properti | Nilai khas | Apa yang dikontrolnya | Jebakan umum |
| Kekerasan | 40 hingga 90 Shore A | Kekuatan penyegelan dan kesesuaian | Dikutip tanpa toleransi; lima titik penyimpangan secara nyata mengubah kekakuan |
| Kekuatan tarik | 12 hingga 25 MPa | Ketahanan terhadap robek di bawah beban | Dijual karena daya tahannya, namun tidak banyak menjelaskan tentang umur kelelahan |
| Perpanjangan saat putus | 200 hingga 700% | Margin fleksibilitas | Diukur pada komponen baru, tidak pernah pada komponen lama |
| Kumpulan kompresi | 15 hingga 35% setelah 22 jam pada 70 C | Menyegel setelah beban statis yang lama | Diuji pada suhu yang lebih dingin dari aplikasi |
| Kekuatan sobek | 20 hingga 60 kN/m | Mengurangi resistensi pertumbuhan | Dibandingkan di berbagai metode pengujian |
Tanyakan standar, ketebalan spesimen dan waktu pengkondisian. Angka kekerasan tanpa ketiga rincian tersebut hanyalah pernyataan pemasaran, bukan spesifikasi.
Info saluran membantu menutup kesenjangan tersebut. Penunjukan dalam gaya ASTM D2000 atau ISO 3302 mengikat kekerasan, kekuatan tarik, dan penuaan panas ke dalam satu kode, sehingga pemasok tidak dapat secara diam-diam mengganti campuran 60 Shore A dengan 70 Shore A NBR yang Anda setujui.
Mencocokkan Karet dengan Aplikasinya
Mulailah dengan lingkungan tempat suku cadang tersebut digunakan, lalu tugas mekanisnya, lalu harganya. Urutan tersebut mencegah hasil yang paling umum: senyawa yang murah, mudah dibentuk, dan gagal pada bulan ke delapan.
- Suhu, baik terus menerus maupun puncak, termasuk siklus pembersihan
- Media kontak: minyak, bahan bakar, air, uap, ozon, makanan, desinfektan
- Tugas statis atau dinamis, dan jumlah siklus yang diharapkan sepanjang umur
- Beban dan kompresi, plus set yang masih bisa ditoleransi
- Batasan peraturan: api, listrik, kontak dengan makanan, zat terlarang
Mode kegagalan mengarah langsung pada keputusan gabungan. Pengerasan dan retakan halus biasanya berarti penuaan akibat panas. Kerusakan permukaan pada bagian luar ruangan yang tidak mengalami tekanan biasanya disebabkan oleh ozon. Pembengkakan, pelunakan dan hilangnya kekuatan biasanya berarti ketahanan minyak salah. Segel yang tetap rata setelah beban dilepas menunjukkan set kompresi, bukan cacat cetakan.
Belilah lingkungan, bukan daftar harga. Senyawa yang dipilih berdasarkan biaya per kilogram pada akhirnya akan dinilai berdasarkan biaya per tahun.
Apabila aplikasinya adalah lantai, anyaman atau lembaran umum dan bukan segel cetakan, kompon tersebut biasanya tiba sebagai lembaran jadi dan keputusan pembeliannya adalah mengenai pola dan ketebalan permukaan. Itu rangkaian produk karet menunjukkan bagaimana nilai tersebut dikelompokkan berdasarkan industri, yang merupakan titik awal yang lebih cepat daripada nama polimer.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah karet termasuk plastik?
Tidak. Plastik biasanya termoplastik, sehingga melunak dan mengalir kembali saat dipanaskan. Karet terikat silang selama vulkanisasi, sehingga tidak akan meleleh dan mengalir kembali; didorong cukup jauh malah menurun. Elastomer termoplastik berperilaku seperti karet dan diproses seperti plastik, tetapi karet biasa yang diawetkan merupakan kelas bahan yang berbeda.
Apa perbedaan antara karet alam dan sintetis?
Karet alam berasal dari lateks Hevea dan menawarkan kekuatan tarik tinggi, ketahanan sobek dan daya rekat, namun ketahanan terhadap minyak dan ozon buruk. Karet sintetis dipolimerisasi dari monomer dan dapat direkayasa agar tahan terhadap minyak, panas, ozon, atau bahan kimia, biasanya dengan harga per kilogram yang lebih tinggi dan tingkat kelengketan yang lebih rendah.
Seberapa keraskah karet?
Sebagian besar senyawa industri berada di antara 40 dan 90 Shore A. Di bawah 40 Shore A, bahan tersebut berperilaku seperti gel lembut atau spons; di atas 90 Shore A, poliuretan atau plastik rekayasa biasanya merupakan jawaban yang lebih baik. Ebonit, karet keras yang sangat terikat silang, diukur pada skala Shore D.
Mengapa komponen karet rusak sebelum umur pakainya?
Dalam kebanyakan kasus, senyawa tersebut dapat diterima namun lingkungannya tidak ditentukan: percikan minyak, bahan pembersih, sudut pabrik yang kaya ozon, atau suhu terus-menerus yang lebih tinggi dari yang diasumsikan dalam lembar data. Konfirmasikan suhu servis sebenarnya dan media kontak, lalu periksa kembali set kompresi dan retensi tarik setelah penuaan.
Masih memutuskan? Catat suhu servis, media kontak, dan perkiraan umur siklus. Ketiga garis tersebut biasanya mempersempit pilihan karet menjadi dua atau tiga kandidat senyawa.
Previous