エラストマー

エラストマー（ゴム）は、非常に弾力性のある特殊なポリマーである。 軽く架橋された非晶質で、ガラス転移温度は室温よりかなり低いです。 これらは、巨視的なサイズの非常に大きな1つの分子として想定することができます。 ポリマー鎖間の分子間力はかなり弱い。 架橋によって不可逆的な流動は完全に抑制されるが、ガラス転移温度以上では鎖が非常に柔軟で、小さな力で大きな変形が生じる（ゴムの弾性も参照）1。そのため、エラストマーは他のポリマーに比べてヤング率が低く、破断伸びが非常に大きい。

エラストマーは、ジエン系エラストマー、非ジエン系エラストマー、熱可塑性エラストマーの3つに大別されます。

エラストマーは、ジエン系エラストマー、非ジエン系エラストマー、熱可塑性エラストマーに大別されます。 代表的なものには、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレンなどがあります。 ノンジエン系エラストマーには、ブチルゴム（ポリイソブチレン）、ポリシロキサン（シリコーンゴム）、ポリウレタン（スパンデックス）、フッ素系エラストマーなどがあります。 非ジエン系エラストマーは構造中に二重結合を持たないため、架橋には3官能モノマーの添加（縮合ポリマー）、ジビニルモノマーの添加（フリーラジカル重合）、ブタジエンのような少量のジエン系モノマーとの共重合など、加硫以外の方法が必要となる。SISやSBSのブロック共重合体、特定のウレタンなどの熱可塑性エラストマーは、硬質（ハード）と軟質（ラバー）の繰り返し単位を含んでいる。

エラストマー部品の製造は、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形の3つの方法のいずれかで行われます。

ほとんどの材料と同様に、用途に適したエラストマー製品を選択するには、機械的・物理的な使用条件、化学物質への暴露、使用温度、耐用年数、部品の製造性、原材料や製造コストなど、多くの要素を考慮する必要があります。

耐熱性

エラストマーの性能は、その使用温度範囲の限界近くで使用されると、予測可能性や信頼性が低くなります。 例えば、温度が下がると、エラストマーは硬くなり、柔軟性が失われ、ガラス転移温度に達すると、ゴムのような特性が完全に失われます。 さらに低い温度、つまり脆性点に達すると、クラックが発生することもある。 低温によるエラストマーの特性の変化は、通常は物理的なものであり、エラストマー部品が大きな張力にさらされて脆性温度やガラス転移温度以下で損傷を受けない限り、完全に元に戻る。 反対に、エラストマーが高温にさらされた場合、つまり使用温度限界に近いかそれ以上の温度にさらされた場合には、エラストマーの特性は大きく変化します。 これらの温度では、エラストマーはしばしば不可逆的な化学変化を起こします。

最高使用温度は、エラストマーによって大きく異なります。

最高使用温度は、エラストマーによって大きく異なります。最も高い連続使用温度を持つのは、230°C（400°F）2を超えるシリコーンとフルオロカーボンのエラストマーで、次いで320～350°F（160～180°C）のポリアクリルと水素化ニトリルのエラストマー、一方、ネオプレンやニトリルなどの一般的なエラストマーは、210～250°F（100～120°C）の最高使用温度を持ちます。

流体適合性

エラストマーがさらされる流体と適合しない場合、エラストマー部品が強く膨潤し、急速に劣化したり、完全に破壊されたりすることがあります。 化学物質の濃度、使用温度、圧力などの要因は、化学物質との安定性/互換性に影響を与えます。 疑わしい場合は、使用前にエラストマーの機能試験で評価する必要があります。

多くの用途では炭化水素系の油が使用されるため、シールなどのエラストマー部品は耐熱性や耐油性によって分類されています。 例えば、ASTM D2000では、エラストマーを耐熱性（タイプ）と耐油性（クラス）で分類しています。 例えば、ASTM D2000では、エラストマーは耐熱性（種類）と耐油性（クラス）でランク付けされており、フルオロシリコーンやフルオロカーボンは高温（> 200℃）での耐油性に優れています。 その他、耐油性は良いが耐熱性は中程度のエラストマーには、NBR、ACM、HNBRがあります。 ACMとHNBRの場合、炭化水素油での使用温度は150℃を超えてはならず、NBRの場合は100℃を超えてはならない。 シリコーンとネオプレンのエラストマーは中程度の耐油性しかありません。 しかし、シリコーン・エラストマーはネオプレンよりもはるかに高い温度で使用できます。 EPDM、SBR、ブチル（IIR、CIIR、BIIR）、天然ゴム系エラストマー（NR、IR）は耐油性が低いと予想されます。

耐摩耗性と耐引裂性

耐摩耗性は一般的にエラストマーのダイナミックシールやタイヤの用途では重要な選択基準であり、一方、優れた耐引裂性はエラストマーが切断や引き裂きに耐えなければならない他の機械的な用途では重要な場合があります。水添ニトリル（HNBR）、ポリエステル（AU）、ポリエーテルウレタン（EU）、イソプレンゴム（NR/IR）、スチレン・ブタジエンゴム（SBR）、テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合体などのエラストマーは固有の耐摩耗性を持っていますが、シリコーン（VMQ）、ブチル（IIR）、パーフルオロエラストマー（FFKM）は耐摩耗性に劣ります。 多くの場合、テフロン®や二硫化モリブデンなどの内部潤滑剤を配合することで、耐摩耗性や耐引裂性を向上させることができます。

耐摩耗性に優れたエラストマーは、耐引裂性にも優れていることが多く、耐摩耗性に劣るエラストマーは耐引裂性にも劣ることが多い。

価格

コストは最も重要な選択基準の1つです。 複数のエラストマーが所定の用途における他のすべての要件を満たすと仮定すると、通常は価格によってどのエラストマーを選択するかが決まります。 エラストマーの価格は、原材料、配合、加工費の違いにより、大きく異なる場合があります。 安価なエラストマーとしては、スチレン・ブタジエン（SBR）<天然ゴム（NR）<イソプレン（IR）<ネオプレン（CR）<ニトリル（NBR）ゴムがあります。 一方、EPDM <<< ポリアクリレート（ACM） < ブチル(IIR) < 水添ニトリル(HNBR)はやや高価ですが、経済的な選択であることが多いです。 高価なエラストマーは、フルオロカーボン（FKM）（コポリマー）< パーフルオロカーボン（FFKM）< フルオロシリコーン（FVMQ）です。

注意事項

1. エラストマーはしばしば粘弾性体と表現されます（例えばWikipedia参照）。 しかし、粘性流動は望ましくなく、つまり、「真の」エラストマーは、力を取り除いた後、常に変形していない寸法に戻るべきであり、エラストマーを弾性限界以下に伸ばした後、弛緩させても、目立った永久変形は観察されないはずです。
2. グレードによっては、さらに高い温度（>600°Fまたは>315°C）での連続使用に適しているものもあります。

。