Flüoroelastomerin (FKM) görkəmli dezavantajı zəif aşağı temperatur müqavimətidir. Binar FKM-nin aşağı temperaturlu geri çəkilmə temperaturu (TR10) ümumiyyətlə -18 ilə -16 ℃, şüşə keçid temperaturu (Tg) -20 ℃; üçlü FKM-nin aşağı temperatur müqaviməti binar FKM-dən daha zəifdir. Xüsusi aşağı temperaturlu tipli FKM yaxşı aşağı temperatur müqavimətinə malikdir, lakin qiymət çox yüksəkdir.
Aşağı temperaturda kövrəklik F15 (-25 ℃) testindən keçmək üçün tələb olunan M2, M5, M6 dərəcəli məhsulların ASTM D 2000-2012 'avtomobil kauçuk məhsulları standart təsnifat sistemində' FKM, aşağı temperaturda kövrəklik testindən keçmək üçün tələb olunan M4 dərəcəli məhsullar (-4℃1)1. Son illərdə həm yüksək temperatur müqaviməti (250-275 ℃), həm də aşağı temperaturda kövrəklik F15 və ya F17 tələblərinə cavab vermək üçün getdikcə daha çox FKM məhsulları tələb olunur. Ən yaxşı yol kövrəklik temperaturu -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipli FKM kimi aşağı temperaturlu FKM-dən istifadə etməkdir, lakin bu FKM yüksək temperatur performansı zəifdir və qiyməti bazarı məqbul etmək çətindir. İkili FKM birləşmələrinin performansını yaxşılaşdırmaqla eyni zamanda aşağı və yüksək temperatur müqavimətinin tələblərinə cavab verə bilər və dəyəri də məqbuldur, tədqiqatın isti nöqtəsinə çevrilmişdir.
Bu yazıda Tg, TR10 və kövrəklik temperaturu (Tbri) ilə aspirantlar, doldurucular, qarışdırma prosesi və s. arasındakı əlaqənin FKM aşağı temperatur performansının xarakteristikasını təhlil edir, ikili və üçlü FKM yapışdırıcının aşağı temperaturda kövrəklik performansını aşağı temperatura davamlı FKM yapışqanının hazırlanması üçün istinad təmin edir!
1. FKM-nin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətlərinin xarakteristikası
Kauçuk geri dönən deformasiyaya malikdir, kiçik xarici qüvvənin təsiri altında böyük deformasiya yarada bilir və xarici qüvvə aradan qaldırıldıqdan sonra ilkin vəziyyətinə qaytarıla bilər, ona görə də geniş istifadə olunur. Lakin temperatur azaldıqca kauçukun elastikliyi getdikcə pisləşir və Tg-ə çatdıqda rezin elastikliyini itirir və sıradan çıxır. Kauçuk məmulatlarının müxtəlifliyi səbəbindən istifadə prosesində təsir, gərginlik, kəsmə, burulma, ekstruziya, aşınma və s. məruz qala bilər, onun aşağı temperaturda kövrəklik performansı müvafiq sınaq metodunu seçmək üçün iş vəziyyətinə əsaslanmalıdır. Tez-tez istifadə olunan aşağı temperaturda kövrəklik performansı test üsullarına Tg testi, zərbə kövrəkliyi temperaturu testi, aşağı temperaturda geri çəkilmə testi, aşağı temperaturda burulma sərtlik testi (Gimen testi), dartılma və soyuq əmsal testinə qarşı müqavimət, aşağı temperaturda sərtlik testi, aşağı temperaturda sıxılma daimi deformasiya və gərginlik rahatlama testi və s. daxildir.
FKM-nin aşağı temperatur müqaviməti Tg, Tbri, TR10 və Aşağı temperaturda Burulma Temperaturu (TGem) və s. ilə xarakterizə edilə bilər. Bu parametrlər müxtəlif mənalara malikdir, lakin bir-biri ilə müəyyən əlaqəyə malikdir.
(1) Tg rezin molekulyar zəncirlərin mikroskopik hərəkətini adətən səciyyələndirən rezin yüksək elastiklikdən şüşəli vəziyyətə və şüşəsi vəziyyətindən yüksək elastik vəziyyətə keçdiyi temperaturdur.
(2) Tbri, təsir qüvvəsinin deformasiyasının müəyyən edilmiş şərtləri altında rezinə heç bir zərərin baş vermədiyi temperaturdur ki, bu da adətən rezin aşağı temperaturlarda istifadə üçün möhkəmliyini və zədələnməyə tab gətirmə qabiliyyətini əks etdirir.
(3) TR10 rezin aşağı temperaturda özlülük və kristallaşma təsirini qiymətləndirmək üçün istifadə olunur və adətən rezin materialın elastik bərpasını saxlaya bildiyi ən aşağı temperaturu əks etdirir.
(4) TGem nümunəni böyük bucaq altında bükmək üçün istinad materialı kimi məlum burulma sabiti olan burulma polad məftilindən istifadə edir, halbuki temperatur azaldıqca rezin modulu artır, sərtlik artır və burulma bucağı Tg-də çətinliklə büküləcəyi nöqtəyə qədər azalır. Temperatur dəyişikliyinə görə rezin burulma bucağı onun aşağı temperatur göstəricilərini qiymətləndirə bilər, adətən rezin elastikliyini saxladığı ən aşağı temperaturu əks etdirir.
2 FKM Tg, TR10 və Tbri arasındakı əlaqə
Tez-tez istifadə olunan FKM aşağı temperaturda kövrəklik performans parametrləri Tg, TR10 və Tbri, təchizatçı adətən Tg və TR10 parametrini qəbul edir, ASTM Tbri parametrini qəbul edir, bu üçü arasında müəyyən fərqlər və əlaqələr var.
2. 1 Tg və TR10 arasındakı əlaqə
FKM-nin hər bir dərəcəsinin TR10-u Tg-yə yaxındır (fərq 3 ℃-dən çox deyil), həm Tg, həm də TR10-un rezin molekulyar zəncirinin aşağı temperaturlu hərəkətini və şüşə vəziyyətinin temperaturunu əks etdirə biləcəyini göstərir.
2.2 FKM flüor tərkibi ilə aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətləri arasında əlaqə
Ümumi ikili və üçlü FKM-də TR10 flüorun miqdarının artması ilə artır; dördüncü monomer, PMVE təqdim edildikdə, onun məzmunu TR10-a böyük təsir göstərir.
Onun məzmunu TR10-a böyük təsir göstərir. Flüor məzmununun artması FKM istifadə temperaturunun yuxarı həddini yaxşılaşdıra bilsə də, eyni zamanda, CF bağı sayəsində CH bağını əvəz edir, molekulyar zəncirinin yumşaqlığını və rezin aşağı temperatur performansını azaldır.
2.3 Doldurucuların FKM birləşmələrinin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətlərinə təsiri
Karbon qara N774 yapışdırıcısı ən aşağı Tbri və ən yaxşı aşağı temperatur müqavimətinə malikdir; sink oksidi yapışdırıcısı ən yüksək Tbri və ən pis aşağı temperatur müqavimətinə malikdir; beş növ yapışdırıcının aşağı temperaturda kövrəklik qabiliyyəti çox da fərqlənmir. Təhlil etdikdən sonra, müxtəlif doldurucular əlavə edildikdən sonra, FKM molekulyar zəncirlər arasındakı boşluq və quruluş fərqlidir və müvafiq aşağı temperaturda kövrəklik performansı fərqlidir.
Təhlil etdikdən sonra, müxtəlif doldurucular əlavə edildikdən sonra, FKM molekulyar zəncirlər arasındakı boşluqlar və strukturlar fərqlidir və müvafiq aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətləri fərqlidir və az miqdarda rezin olan doldurucu daha böyük jel tərkibinə və daha yaxşı aşağı temperatur müqavimətinə malikdir.
2.4 Qarışdırma prosesinin FKM birləşmələrinin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətlərinə təsiri.
Qarışdırma prosesi FKM birləşmələrinin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətlərinə də təsir göstərir. Qarışdırmadan əvvəl plastikləşdirmə rezin molekulunun elastikliyini daha yaxşı əldə edə bilər
Qarışığın aşağı temperatur müqavimətini qarışdırmadan əvvəl plastikləşdirməklə yaxşılaşdırmaq olar. Kompozisiya park edildikdən sonra nazik keçid müalicəsi doldurucuların və uyğunlaşdırıcıların dispersiya xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra və aşağı temperatur müqavimətini yaxşılaşdıra bilər. Ümumiyyətlə, qəlibləmə nə qədər uzun olarsa, kauçuğun Mooney özlülüyü bir o qədər aşağı olar. Kalıplama vaxtlarının sayının artırılması rezin Tg-ni azaldacaq, lakin bu fenomen əhəmiyyətli deyil və müxtəlif sayda qəlibləmə vaxtları olan FKM kauçukunun Tg və Tbri arasında əhəmiyyətli fərq yoxdur.
3 Nəticə
(1) FKM-nin Tg dəyəri FKM molekulyar zəncirinin aşağı temperaturlu hərəkətini və şüşə vəziyyətinin temperaturunu əks etdirə bilən TR10-a yaxındır və Tbri Tg və TR10-dan aşağıdır.
Tg və TR10-dan aşağıdır.
(2) Peroksid kükürdlü yüksək flüorlu FKM-nin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyəti daha yaxşıdır və bisfenol ikili kükürdlü FKM-nin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyəti daha pisdir.
(3) karbon qara N774 ilə doldurulmuş FKM rezin aşağı temperaturda daha yaxşı müqavimət göstərir; az miqdarda doldurucu olan rezin daha yüksək gel tərkibinə və daha yaxşı aşağı temperatur müqavimətinə malikdir.
(4) Kalıplama vaxtlarının sayı FKM birləşmələrinin aşağı temperaturda kövrəklik xüsusiyyətinə az təsir göstərir.
