NBR köpük (nitril kauçuk köpük) və silikon köpük (silikon kauçuk köpük) iki geniş istifadə olunan rezin əsaslı köpük materialı kimi, molekulyar strukturlarında və kimyəvi reaksiya mexanizmlərindəki dəyişikliklərə görə əsaslı şəkildə fərqli əsas köpüklənmə prinsipləri və material xüsusiyyətləri nümayiş etdirir. Bu fərqlər sənaye tətbiqlərində hər bir material üçün seçim meyarlarını birbaşa müəyyənləşdirir.
Əsas köpüklənmə mexanizmi baxımından NBR köpüklənməsi yüksək temperaturda parçalanma kimyəvi köpüklənmənin və kükürdün vulkanizasiyasının çarpaz-bağlanmasının sinergik fəaliyyətinə əsaslanır. NBR-nin molekulyar onurğası, akrilonitril (-CN) və butadien ikiqat bağları (C=C) olan yan qrupları olan karbon-karbon bağlarından (C–C) ibarətdir. Onun köpüklənmə prosesi heterojen nüvəli termal parçalanma köpüklənmə kateqoriyasına aiddir. Sənaye istehsalında azodikarbonamid (AC), natrium bikarbonat və ya N,N'-dinitrosopiramidetetramin (DPT) adətən üfürmə agentləri kimi istifadə olunur. Temperatur 150-180 dərəcəyə qalxdıqda, bu üfürmə agentləri N₂, CO₂ və NH₃ kimi qazları buraxaraq termal parçalanmaya məruz qalırlar. Bu qazlar məsamələri əmələ gətirmək üçün NBR əriməsi daxilində genişlənir. Eyni zamanda, kükürdün vulkanizasiya reaksiyaları eyni vaxtda baş verir, bu da butadien qoşa bağlarının çarpaz bağlanmasına və C–C və C–S–C şəbəkə strukturlarının əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır, nəticədə məsamə morfologiyasını sabitləşdirir. Bu çarpaz əlaqəli şəbəkənin mahiyyəti, əsasən C–S–C və tək/ikiqat kükürd bağlarından ibarət olan çarpaz birləşdirici bağlarla, kükürd körpüləri vasitəsilə karbon-karbon bağları arasında körpü quran qarşılıqlı təsirlərdədir. Nisbətən aşağı əlaqə enerjisi sayəsində bu şəbəkələr məhdud istilik sabitliyi nümayiş etdirir.
Bunun əksinə olaraq, köpük silikonunun köpüklənmə mexanizmi platinin{0}}katalizləşdirilmiş çarpaz-bağlanmasının sinxron reaksiyasını və köpüklənmə zamanı in situ hidrogen təkamülünü əhatə edir və homojen nüvəyə əsaslanan reaktiv köpüklənmə sistemini- təşkil edir. Köpük silikonunun matrisi polidimetilsiloksandır (PDMS), silisium-oksigen bağlarından (Si–O–Si) və metil yan qruplarından (–CH₃) ibarət molekulyar onurğaya malikdir. Köpüklənmə və bərkimə adətən iki komponentli sistemdən istifadə etməklə həyata keçirilir: Komponent A Si–CH=CH₂ olan vinil silikon yağından, B komponenti isə Si–H bağları olan hidrogen-tərkibində silikon yağı və platin katalizatorundan ibarətdir. Reaksiya zamanı eyni vaxtda iki kritik proses baş verir: birincisi, platin{10}}katalizlənmiş çarpaz birləşmə reaksiyası, burada Si–CH=CH₂ Si–H ilə birləşərək Si–C bağlarını əmələ gətirir və kolloidlərin bərkidilməsini təmin edir; ikincisi, hidrogenin təkamülü köpüklənmə reaksiyası, burada Si–H Si–OH ilə reaksiyaya girərək Si–O–Si bağlarını əmələ gətirir və H₂ buraxır. Hidrogen polimer matrisi daxilində nüvələşir və genişlənir, nəticədə ya qapalı-hüceyrə, ya da-açıq hüceyrə strukturları əmələ gətirir. Çapraz bağlı şəbəkə-Si–O–Si əsas zəncirləri və Si–C çarpaz-bağlantıları ətrafında mərkəzləşir, Si–O bağları 452 kJ/mol-a qədər enerji nümayiş etdirir-NBR-nin sabitliyi istisna olmaqla, C–C bağlarının 347 kJ/mol- silikon (PMC, 2025; MDPI, 2024).
Material xüsusiyyətləri baxımından, iki material arasındakı fərqlər ilk növbədə temperatur müqaviməti, kimyəvi müqavimət, mexaniki xüsusiyyətlər və ətraf mühitin sabitliyi kimi əsas göstəricilərdə əks olunur. Əsas fiziki nöqteyi-nəzərdən NBR köpük sıxlığı 0,3-0,8 q/sm³, Shore A sərtliyi 20-70 dərəcə, məsamə ölçüləri 50-300 μm arasında dəyişən, əsasən qapalı hüceyrə quruluşuna və 40-70% məsaməliyə malikdir. Bunun əksinə olaraq, köpüklənmiş silikon daha az sıxlıq (0,2-1,1 q/sm³), daha yumşaq sərtlik (Shore A 1-50 dərəcə), daha vahid məsamə ölçüləri (20-100 μm) və daha yüksək məsaməlik (50-80%) nümayiş etdirir. Eksperimental məlumatlar göstərir ki, onun məsamə ölçüsü tutarlılığı NBR köpüyündən 40% daha üstündür (MDPI, 2024; PMC, 2025).
İstilik müqaviməti iki material arasındakı ən əsas fərqlərdən biridir. NBR köpüyü -30 dərəcə ilə +120 dərəcəyə qədər uzunmüddətli xidmət temperaturu diapazonuna malikdir və təxminən 280 dərəcə istilik itkisi çəkisi 5% təşkil edir. 150 dərəcədə 72 saat qocaldıqdan sonra sərtləşmə, 10-15% büzülmə və 50%-dən çox elastiklik itkisi nümayiş etdirir. Bunun əksinə olaraq, köpük silikonu –60 dərəcə ilə +230 dərəcə arasında dəyişən uzunmüddətli istifadə temperaturlarına tab gətirə bilər və 280 dərəcəyə qədər qısa müddətli təsirə dözə bilər, istilik itkisinin çəkisi isə 5% 480 dərəcəyə çatır. 200 dərəcə istilikdə 72 saat qocaldıqdan sonra belə onun daimi sıxılma deformasiyası 30%-dən az və ya bərabər olaraq qalır və elastik saxlanması 70%-i keçir (Solid Rocket Technology, 2019-cu il məlumatları). Bu fərqin əsas səbəbi kimyəvi bağ gücündəki uyğunsuzluqdadır: Si-O bağlarının yüksək sabitliyi silikona daha yüksək temperatur şəraitində deqradasiyaya müqavimət göstərməyə imkan verir.
Temperatur müqavimətinə gəldikdə, Çin müəssisəsi qısa müddət ərzində 315 dərəcə temperatura davam edə bilən köpük silikonu hazırlayıb.
Kimyəvi müqavimət baxımından NBR köpük əla yağ müqaviməti nümayiş etdirir, köpüklənmiş silikon isə turşulara, qələvilərə, ozona və ultrabənövşəyi şüalara qarşı üstün performans nümayiş etdirir. Wiley-dən (2019) eksperimental məlumatlar göstərir ki, 72 saat ərzində 100 dərəcə istilikdə №3 mühərrik yağına batırıldıqdan sonra NBR köpüyünün həcm dəyişikliyi cəmi 2,1% olmuşdur ki, bu da mineral yağlara, mühərrik yağlarına və dizel yanacaqlarına əla dözümlülüyünü, həmçinin aromatik maddələrə və efirlərə yaxşı müqavimət göstərdiyini göstərir; lakin turşulara, qələvilərə və suya qarşı performansı orta səviyyədədir. Bunun əksinə olaraq, köpüklənmiş silikon eyni şəraitdə 42,7%-ə qədər həcmdə genişlənmə sürəti nümayiş etdirdi, yağa zəif müqavimət göstərdi, lakin turşulara, qələvilərə, suya, ozona və ultrabənövşəyi radiasiyaya müstəsna dözümlülük göstərdi, köhnəlmədən 20-30 il açıq havada xidmət müddəti. Müqayisə üçün, NBR köpüyü yalnız 3-5 il açıq havada istifadə müddətinə malikdir və ozon yaşlanmasından sonra (50 ppm, 40 dərəcə, 72 saat) krekinq inkişaf etdirir, 300 saat ərzində UV yaşlanması sərtləşməyə, kövrəkliyə və səthin tozlanmasına gətirib çıxarır (Məlumatlar Wuhan Universitetinin Jurnalından, 2022).
Mexanik xüsusiyyətlərə görə, NBR köpük daha yüksək dartılma gücü (0,8-2,5 MPa), daimi sıxılma deformasiyası (25%, 72 saat, 70 dərəcə) 25% -dən az və ya ona bərabər və orta möhkəmlik (50-60%) nümayiş etdirir. Köpüklənmiş silikon bir qədər aşağı dartılma gücü (0,5-0,8 MPa), lakin qırılma zamanı daha yüksək uzanma (300%-dən çox və ya ona bərabər) və yüksək-temperatur şəraitində{{15} daha yaxşı mexaniki dayanıqlılıq (70-85%) nümayiş etdirir. Wuhan Universiteti, 2022). Alova davamlılıq və təhlükəsizliyə gəldikdə, NBR köpüyü alovdan çıxarıldıqdan sonra alova davamlılıq və{20}}özünü söndürən xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün alov gecikdiriciləri tələb edir; yanma zamanı sıx tüstü əmələ gətirir və CN⁻ və SO₂ kimi zəhərli qazlar buraxır. Bunun əksinə olaraq, köpüklənmiş silikon UL94 V-0 standartlarına cavab verən daxili alov gecikdirici xüsusiyyətə malikdir,-alışmaz, tüstüsüz{26}} və-toksik/qoxusuzdur, qida keyfiyyəti tələblərinə (FDA 21 CFR2610) uyğundur.
Xülasə, NBR köpük və köpüklənmiş silikon arasındakı fərqlər onların əsaslı şəkildə fərqli molekulyar strukturları və köpüklənmə/çarpaz-bağlama mexanizmlərindən qaynaqlanır: NBR köpüyü karbon zəncirinə- əsaslanır, kükürdün vulkanizasiyası və termal parçalanma yolu ilə öz formasına nail olur, güclü yağ müqaviməti və daha aşağı qiymətə malik, güclü yağ müqaviməti və aşağı qiymətə malikdir; köpüklənmiş silikon, daha zəif yağ müqavimətinə və daha yüksək qiymətə malik olsa da, müstəsna temperatur müqaviməti, yaşlanma müqaviməti və təhlükəsizlik nümayiş etdirərək, platin tərəfindən katalizləşdirilmiş çarpaz-bağlanmanın köpüklənmə zamanı hidrogen təkamülü ilə eyni vaxtda baş verdiyi silikon-oksigen magistralında mərkəzləşir. Bu xarakterik fərqlər hər bir material üçün tətbiq ssenarilərini aydın şəkildə müəyyənləşdirir və sənaye seçimi üçün möhkəm əsas yaradır.
Havanın NBR köpüyü və silikon köpüyü istifadə etdiyinə əmin deyilsinizsə, məlumat cədvəlini və silikon süngər təbəqəsinin Ən Son İnkişaf Trendlərini əldə etmək üçün bizimlə müqavilə bağlaya bilərsiniz.