Gumijas formulas veidošanas aspekti
Rakstu sagatavojis: Anders G. Christensen, AVK GUMMI A/S
Gumijas maisījumi ir daudz sarežģītāki par plastmasas un metāla sakausējumiem. Tie nav standartizēti, katram no tiem ir individuāla formula. Tas liedz lietotajiem to noteikt, pamatojoties uz sastāvdaļām, un tādēļ visa uzmanība tiek pievērsta īpašībām un, protams, arī atļaujām, kas nepieciešamas konkrētajam pielietojumam.
Pamatā jebkura gumijas formula sastāv no polimēra, pildvielas, plastifikatora un cietināšanas sistēmas. Bez tam var tika izmantoti pretnodiluma, apstrādes palīglīdzekļi un citi funkcionālie komponenti. Polimērs nodrošina galvenās gumijas īpašības atkarībā no tā ķīmiskā sastāva.
Šajā piemērā mēs esam izvēlējušies EPDM. Trīs monomērus iespējams kombinēt ķēdēs ar dažādu garumu, atzariem, proporcijām un sekvencēm. Visiem šiem parametriem ir izšķiroša nozīme attiecībā uz tādām īpašībām, kā izturība, pastāvīgā deformācija u.c.
Pēc polimēra izvēles jāpievēršas pildvielām. Vissvarīgākā grupa ir kvēpi, kas nodrošina papildu izturību, regulē berzi, elastīgumu, termiskās un vadīšanas īpašības. Atkarībā no struktūras kvēpi var būtiski uzlabot īpašības.
Papildus kvēpiem pastāv virkne “balto pildvielu”, piem., kvarcs, krīts un kaolīns. Visumā šīs pildvielas pietiekami nepastiprina materiālu un vairumam no tām ir negatīva ietekme uz ķīmisko izturību.
Tagad pienācis laiks izvēlēties plastifikatorus. Tie regulē cietību un kalpo kā homogenizētāji. EPDM pastāv virkne plastifikatoru, no kuriem visizplatītākais ir minerāleļļa.
Visbeidzot pienācis laiks pievērsties cietināšanas sistēmai. Pamatā pastāv divas sistēmas, kas izmantojamas EPDM: sēra un peroksīda. Izmantojot sēra sistēmu, maisījums pamatā sacietēs ātri, bet peroksīda sistēma savukārt nodrošinās nelielu paliekošo kompresijas deformāciju, vāju garšu un smaku, kā arī daudz labāku termisko stabilitāti. Negatīvais ir tas, ka nepieciešama papildu operācija: paātrinātā cietināšana. Tā nepieciešama, lai nepieļautu sadalīšanās produktu veidošanos, kuru klātbūtne varētu radīt sliktu smaku un garšu.
AVK GUMMI pēc savas iniciatīvas ir izdevusi vispārīgu atbilstības sertifikātu visiem saviem gumijas maisījumiem, tādējādi apstiprinot, ka mēs izmantojam tikai tādus izejmateriālus, kas atbilst REACH un RoHS un nesatur dzīvnieku izcelsmes atvasinājumus, ozona slāni noārdošas vielas, nesaderīgus materiālus, bīstama bisfenolus vai ftalātus, un ka mūsu produkti tiek izgatavoti saskaņā ar EN 1935/2004, kas ietver Labas ražošanas praksi (GMP) un pilnīgu izsekojamību.
Kā jau iepriekš minēts, var tikt pievienotas citas funkcionālās sastāvdaļas. Apstrādes palīglīdzekļi ne tikai ļaus vieglāk izņemt no formas un uzlabos plūšanas īpašības, bet mainīs arī gumijas detaļas virsmu, kas var pozitīvi ietekmēt berzi, tīrīšanas iespējas un ārējo izskatu. Taču, jo īpaši izmantojot dzeramajam ūdenim, apstrādes palīglīdzekļi var izraisīt mikroorganismu koloniju rašanos uz gumijas virsmas un biofilmu veidošanos, kas savukārt var izraisīt higiēnas problēmas. Pretnodiluma līdzekļi galvenokārt tiek izmantoti polimēra pamatķēdes sašķelšanās novēršanai, ja tā ietver dubultas saites, kā piem., NBR. EPDM tie principā nav nepieciešami, jo pats polimērs ir labi aizsargāts. Pretnodiluma līdzekļu paleti var iedalīt antiozonantos un antioksidantos. Tie variē no vienkārša vaska līdz ļoti sarežģītām organiskām molekulām.
Kā jebkuros citos ķimikāliju izmantošanas gadījumos, ikvienam lietotājam jāpievērš rūpīga uzmanība ne tikai funkcionalitātei, bet noteikti arī ietekmei uz veselību un vidi. Liels daudzums tehniskiem elementiem, kā piem., autobūves nozarē izmantojamajām riepām, caurulēm un siksnām paredzēto gumijas ķimikāliju varētu radīt lielas problēmas, ja tiktu izmantotas pārtikas ražošanā, veselības aprūpē un dzeramā ūdens apgādē.
Šā iemesla dēļ regulatori ir sastādījuši pozitīvos (atļauto vielu) sarakstus, negatīvos (aizliegto vielu) sarakstus un apstiprināšanas programmas.
