Выключным недахопам фторэластамера (FKM) з'яўляецца слабая ўстойлівасць да нізкіх тэмператур. Нізкотэмпературная тэмпература ўцягвання (TR10) бінарнага FKM звычайна складае ад -18 да -16 ℃, а тэмпература стеклования (Tg) складае -20 ℃; нізкатэмпературная ўстойлівасць патройнага FKM горшая, чым у бінарнага FKM. Спецыяльны нізкатэмпературны тып FKM валодае добрай нізкатэмпературнай устойлівасцю, але кошт вельмі высокая.
FKM у ASTM D 2000-2012 'стандартнай сістэме класіфікацыі гумавых вырабаў для аўтамабіляў' прадуктаў марак M2, M5, M6, неабходных для праходжання выпрабаванняў на нізкатэмпературную далікатнасць F15 (-25 ℃), прадуктаў маркі M4, неабходных для праходжання выпрабаванняў на нізкатэмпературную далікатнасць F17 (-40 ℃). У апошнія гады патрабуецца ўсё больш і больш прадуктаў FKM, якія адпавядаюць патрабаванням устойлівасці да высокіх тэмператур (250-275 ℃) і нізкатэмпературнай далікатнасці F15 або F17. Лепшы спосаб - выкарыстоўваць нізкатэмпературны FKM, напрыклад, тэмпература далікатнасці -45 ~ -40 ℃ Viton GLT тыпу FKM, але гэты FKM пры высокіх тэмпературах прадукцыйнасць дрэнная, і цану цяжка зрабіць прымальнай на рынку. Палепшыўшы прадукцыйнасць бінарных злучэнняў FKM, можна адначасова задаволіць патрабаванні ўстойлівасці да нізкіх і высокіх тэмператур, а кошт таксама разумная, стала гарачай кропкай даследаванняў.
У гэтым артыкуле аналізуецца характарыстыка нізкатэмпературных паказчыкаў FKM па Tg, TR10 і тэмпературы далікатнасці (Tbri) узаемасувязі паміж аспірантамі, напаўняльнікамі, працэсам змешвання і г.д. на бінарным і трохкомпонентным клеі FKM па нізкатэмпературнай далікатнасці для падрыхтоўкі нізкатэмпературнага клею FKM для даведкі!
1. Характарыстыка нізкатэмпературнай далікатнасці ФКМ
Гума мае зварачальную дэфармацыю, можа выклікаць вялікую дэфармацыю пад дзеяннем невялікай знешняй сілы і можа быць адноўлена ў зыходны стан пасля зняцця знешняй сілы, таму яна шырока выкарыстоўваецца. Аднак па меры паніжэння тэмпературы эластычнасць гумы паступова пагаршаецца, і пры дасягненні Tg гума губляе эластычнасць і выходзіць з ладу. З-за разнастайнасці гумовых вырабаў, якія ў працэсе выкарыстання могуць падвяргацца ўдару, нацяжэнню, зруху, кручэнню, экструзіі, ізаляцыі і г.д., іх нізкатэмпературная далікатнасць павінна быць заснавана на працоўных умовах, каб выбраць адпаведны метад выпрабаванняў. Звычайна выкарыстоўваныя метады выпрабаванняў на нізкатэмпературную далікатнасць ўключаюць выпрабаванне Tg, выпрабаванне тэмпературы на далікатнасць пры ўдары, выпрабаванне на нізкатэмпературнае ўцягванне, выпрабаванне на калянасць пры нізкатэмпературным кручэнні (выпрабаванне Гімена), выпрабаванне на каэфіцыент устойлівасці да расцяжэння і холаду, выпрабаванне на нізкатэмпературную цвёрдасць, выпрабаванне на пастаянную дэфармацыю пры нізкатэмпературным сціску і рэлаксацыю напружання і г.д.
Устойлівасць FKM да нізкіх тэмператур можна ахарактарызаваць Tg, Tbri, TR10 і тэмпературай кручэння пры нізкай тэмпературы (TGem) і г. д. Гэтыя параметры маюць розныя значэнні, але маюць пэўную сувязь адзін з адным.
(1) Tg - гэта тэмпература, пры якой каўчук пераходзіць з высокаэластычнага стану ў шклопадобны стан і з шклопадобнага стану ў высокаэластычны стан, што звычайна характарызуе мікраскапічны рух малекулярных ланцугоў каўчуку.
(2) Tbri - гэта тэмпература, пры якой гума не пашкоджваецца пры зададзеных умовах дэфармацыі ўдарнай сілы, якая звычайна адлюстроўвае трываласць гумы для выкарыстання пры нізкіх тэмпературах і яе здольнасць супрацьстаяць пашкоджанням.
(3) TR10 выкарыстоўваецца для ацэнкі вязкапругкасці і эфекту крышталізацыі гумы пры нізкіх тэмпературах і звычайна адлюстроўвае самую нізкую тэмпературу, пры якой гумовы матэрыял можа падтрымліваць сваё пругкае аднаўленне.
(4) TGem выкарыстоўвае торсіённы сталёвы дрот з вядомай канстантай кручэння ў якасці эталоннага матэрыялу для скручвання ўзору пад вялікім вуглом, у той час як па меры паніжэння тэмпературы модуль гумы павялічваецца, павялічваецца калянасць, а вугал скручвання памяншаецца да такой ступені, што яна ледзь скручваецца пры Tg. Вугал кручэння гумы ў залежнасці ад змены тэмпературы можа ацаніць яе характарыстыкі пры нізкіх тэмпературах, звычайна адлюстроўваючы самую нізкую тэмпературу, пры якой гума захоўвае сваю эластычнасць.
2 FKM Tg, TR10 і адносіны паміж Tbri
Звычайна выкарыстоўваюцца параметры нізкатэмпературнай далікатнасці FKM: Tg, TR10 і Tbri, пастаўшчык звычайна прымае параметры Tg і TR10, ASTM прымае параметр Tbri, паміж гэтымі трыма ёсць пэўныя адрозненні і ўзаемасувязі.
2. 1 Сувязь паміж Tg і TR10
TR10 кожнай маркі FKM блізкі да Tg (розніца не больш за 3 ℃), што сведчыць аб тым, што і Tg, і TR10 могуць адлюстроўваць нізкатэмпературны рух і тэмпературу шклянога стану малекулярнага ланцуга гумы.
2.2 Сувязь паміж утрыманнем фтору FKM і ўласцівасцямі нізкатэмпературнай далікатнасці
У звычайных бінарных і трайных FKM TR10 павялічваецца з павелічэннем утрымання фтору; калі ўводзіцца чацвёрты мономер, PMVE, яго ўтрыманне аказвае вялікі ўплыў на TR10.
Яго змест аказвае вялікі ўплыў на TR10. Хоць павелічэнне ўтрымання фтору можа палепшыць верхнюю мяжу тэмпературы выкарыстання FKM, але ў той жа час, з-за сувязі CF замяняе сувязь CH, памяншаючы мяккасць малекулярнага ланцуга і нізкатэмпературныя характарыстыкі гумы.
2.3 Уплыў напаўняльнікаў на ўласцівасці нізкатэмпературнай далікатнасці злучэнняў ФКМ
Клей сажы N774 мае самы нізкі Tbri і лепшую ўстойлівасць да нізкіх тэмператур; клей з аксіду цынку мае самы высокі Tbri і найгоршую ўстойлівасць да нізкіх тэмператур; характарыстыкі нізкатэмпературнай далікатнасці пяці тыпаў клеяў не адрозніваюцца. Пасля аналізу, пасля дадання розных напаўняльнікаў, разрыў і структура паміж малекулярнымі ланцугамі FKM адрозніваюцца, і адпаведная нізкатэмпературная прадукцыйнасць акрыхчвання адрозніваецца.
Пасля аналізу, пасля дадання розных напаўняльнікаў, прабелы і структуры паміж малекулярнымі ланцугамі FKM адрозніваюцца, і адпаведныя ўласцівасці нізкатэмпературнай далікатнасці адрозніваюцца, а напаўняльнік з невялікай колькасцю каўчуку мае большае ўтрыманне геля і лепшую нізкатэмпературную ўстойлівасць.
2.4 Уплыў працэсу змешвання на ўласцівасці нізкатэмпературнай далікатнасці злучэнняў FKM
Працэс змешвання таксама ўплывае на нізкатэмпературную далікатнасць злучэнняў FKM. Пластыфікацыя перад змешваннем можа атрымаць лепшую гнуткасць малекулы гумы
Устойлівасць кампаунда да нізкіх тэмператур можна палепшыць пластыфікацыяй перад змешваннем. Апрацоўка тонкім праходам пасля таго, як злучэнне знаходзіцца на стаянцы, можа палепшыць дысперсійныя ўласцівасці напаўняльнікаў і сумяшчальнікаў, а таксама павысіць устойлівасць да нізкіх тэмператур. Наогул кажучы, чым даўжэй ліццё, тым ніжэй глейкасць па Муні гумы. Павелічэнне колькасці разоў фармавання прывядзе да памяншэння Tg гумы, але гэта з'ява неістотная, і няма істотнай розніцы паміж Tg і Tbri гумы FKM з рознай колькасцю разоў фармавання.
3 Заключэнне
(1) Tg FKM блізкі да Tg TR10, што можа адлюстроўваць нізкатэмпературны рух малекулярнага ланцуга FKM і тэмпературу шклянога стану, а Tbri ніжэй, чым у Tg і TR10.
ніжэй, чым Tg і TR10.
(2) Уласцівасць нізкатэмпературнай далікатнасці FKM з высокім утрыманнем фтору, сульфіраванай перакісам, лепшая, а ўласцівасць ломкасці пры нізкай тэмпературы бінарнага сульфіраванага бісфенолу FKM горшая.
(3) Гума FKM, напоўненая сажы N774, мае лепшую ўстойлівасць да нізкіх тэмператур; гума з невялікай колькасцю напаўняльніка мае больш высокае ўтрыманне геля і лепшую ўстойлівасць да нізкіх тэмператур.
(4) Колькасць часоў фармавання практычна не ўплывае на нізкатэмпературную далікатнасць злучэнняў FKM.
