Izvanredan nedostatak fluoroelastomera (FKM) je slaba otpornost na niske temperature. Niskotemperaturna temperatura retrakcije (TR10) binarnog FKM je općenito -18 do -16 ℃, a temperatura staklastog prijelaza (Tg) je -20 ℃; otpornost na niske temperature ternarnog FKM-a je lošija od otpora binarnog FKM-a. Specijalni niskotemperaturni tip FKM ima dobru otpornost na niske temperature, ali je cijena vrlo visoka.
FKM u ASTM D 2000-2012 'standardnom klasifikacijskom sistemu za automobilske gumene proizvode' proizvoda razreda M2, M5, M6 koji su potrebni da prođu test krtosti na niskoj temperaturi F15 (-25 ℃), proizvodi razreda M4 potrebni da prođu test niskih temperatura (-40 ℃) Posljednjih godina, sve više i više FKM proizvoda je potrebno da zadovolje zahtjeve otpornosti na visoke temperature (250-275 ℃) i niske temperature krtosti F15 ili F17. Najbolji način je da se koristi niskotemperaturni FKM, kao što je temperatura lomljivosti od -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipa FKM, ali ovaj FKM visokotemperaturni učinak je loš i cijenu je teško učiniti tržišno prihvatljivom. Poboljšanjem performansi binarni FKM spojevi mogu istovremeno zadovoljiti zahtjeve otpornosti na niske i visoke temperature, a cijena je također razumna, postala je vruće mjesto istraživanja.
Ovaj rad analizira karakterizaciju niskotemperaturnih performansi FKM Tg, TR10 i temperature lomljivosti (Tbri) u odnosu između studenata poslijediplomskog studija, punila, procesa miješanja itd. na binarnom i ternarnom FKM ljepilu niskotemperaturne performanse lomljivosti za pripremu niskotemperaturno otpornog FKM ljepila za referencu!
1. Karakterizacija FKM niskotemperaturnih svojstava krtosti
Guma ima reverzibilnu deformaciju, može proizvesti velike deformacije pod djelovanjem male vanjske sile i može se vratiti u prvobitno stanje nakon uklanjanja vanjske sile, tako da se široko koristi. Međutim, kako temperatura pada, elastičnost gume postepeno se pogoršava, a kada dostigne Tg guma gubi elastičnost i propada. Zbog raznovrsnosti gumenih proizvoda, u procesu upotrebe mogu biti podvrgnuti udaru, napetosti, smicanju, torziji, ekstruziji, abraziji, itd., Njegove performanse krtosti pri niskoj temperaturi treba se temeljiti na njegovom radnom stanju kako bi se izabrala odgovarajuća metoda ispitivanja. Uobičajene metode ispitivanja performansi niskotemperaturne krtosti uključuju Tg test, temperaturni test lomljivosti na udar, test retrakcije na niskim temperaturama, test torzijske krutosti na niskim temperaturama (Gimenov test), test otpornosti na rastezanje i hladnoću, test tvrdoće na niskim temperaturama, test trajne relaksacije pri niskoj temperaturi i naprezanja, itd.
Otpornost na niske temperature FKM-a može se okarakterisati sa Tg, Tbri, TR10 i Torzionom temperaturom pri niskoj temperaturi (TGem) itd. Ovi parametri imaju različita značenja, ali imaju određene odnose jedan s drugim.
(1) Tg je temperatura pri kojoj guma prelazi iz visoko elastičnog stanja u staklasto stanje i staklastog stanja u visoko elastično stanje, što obično karakterizira mikroskopsko kretanje molekulskih lanaca gume.
(2) Tbri je temperatura pri kojoj ne dolazi do oštećenja gume u određenim uslovima deformacije sile udarca, što obično odražava snagu gume za upotrebu na niskim temperaturama i njenu sposobnost da izdrži oštećenja.
(3) TR10 se koristi za procjenu viskoelastičnosti i efekta kristalizacije gume na niskim temperaturama i obično odražava najnižu temperaturu na kojoj gumeni materijal može održati svoj elastični oporavak.
(4) TGem koristi torzionu čeličnu žicu s poznatom torzijskom konstantom kao referentni materijal za uvrtanje uzorka pod velikim kutom, dok kako se temperatura smanjuje, modul gume raste, krutost se povećava, a kut torzije opada do točke u kojoj se jedva uvija na Tg. Ugao torzije gume prema promjeni temperature može ocijeniti njenu nisku temperaturu, obično odražavajući najnižu temperaturu na kojoj guma održava svoju elastičnost.
2 FKM Tg, TR10 i odnos između Tbri
Uobičajeni parametri performansi FKM niskotemperaturnog krtljenja su Tg, TR10 i Tbri, dobavljač obično usvaja parametar Tg i TR10, ASTM usvaja parametar Tbri, postoje određene razlike i odnosi između ova tri.
2. 1 Odnos između Tg i TR10
TR10 svakog razreda FKM je blizu Tg (razlika nije veća od 3 ℃), što ukazuje da i Tg i TR10 mogu odražavati niskotemperaturno kretanje i temperaturu staklenog stanja molekularnog lanca gume.
2.2 Odnos između sadržaja fluora FKM i svojstva krtosti pri niskoj temperaturi
U uobičajenom binarnom i ternarnom FKM, TR10 se povećava sa povećanjem sadržaja fluora; kada se uvede četvrti monomer, PMVE, njegov sadržaj ima veliki uticaj na TR10.
Njegov sadržaj ima veliki uticaj na TR10. Iako povećanje sadržaja fluora može poboljšati gornju granicu temperature upotrebe FKM, ali u isto vrijeme, zbog CF veze zamjenjuje CH vezu, smanjujući mekoću molekularnog lanca i niskotemperaturne performanse gume.
2.3 Utjecaj punila na svojstva krtosti FKM spojeva pri niskoj temperaturi
Ljepilo za čađu N774 ima najniži Tbri i najbolju otpornost na niske temperature; ljepilo od cink oksida ima najveći Tbri i najgoru otpornost na niske temperature; učinak krtosti na niskim temperaturama pet vrsta ljepila ne razlikuje se mnogo. Nakon analize, nakon dodavanja različitih punila, jaz i struktura između FKM molekularnih lanaca su različiti, a odgovarajući učinak krtosti pri niskoj temperaturi je drugačiji.
Nakon analize, nakon dodavanja različitih punila, praznine i strukture između FKM molekularnih lanaca su različite, a odgovarajuća svojstva krtosti pri niskoj temperaturi su različita, a punilo s malom količinom gume ima veći sadržaj gela i bolju otpornost na niske temperature.
2.4 Utjecaj procesa miješanja na svojstva krtosti FKM jedinjenja pri niskoj temperaturi
Proces miješanja također ima utjecaj na svojstva krtosti pri niskim temperaturama FKM spojeva. Plastifikacijom prije miješanja može se postići bolja fleksibilnost molekula gume
Otpornost smjese na niske temperature može se poboljšati plastificiranjem prije miješanja. Tretman tankim prolazom nakon što je smjesa parkirana može poboljšati svojstva disperzije punila i kompatibilizatora i poboljšati otpornost na niske temperature. Uopšteno govoreći, što je duže kalupljenje, to je niži Munijev viskozitet gume. Povećanjem broja vremena oblikovanja smanjit će se Tg gume, ali fenomen nije značajan i nema značajne razlike između Tg i Tbri FKM gume sa različitim brojem vremena oblikovanja.
3 Zaključak
(1) Tg FKM-a je blizak onom kod TR10, što može odražavati niskotemperaturno kretanje molekulskog lanca FKM i temperaturu staklenog stanja, a Tbri je niži od Tg i TR10.
je niža od Tg i TR10.
(2) Svojstvo krtosti na niskim temperaturama sumporovanog peroksidom sa visokim fluorom FKM je bolje, a svojstvo krtosti na niskoj temperaturi kod bisfenol binarnog sumporanog FKM je lošije.
(3) FKM guma punjena čađom N774 ima bolju otpornost na niske temperature; guma s malom količinom punila ima veći sadržaj gela i bolju otpornost na niske temperature.
(4) Broj vremena oblikovanja ima mali utjecaj na svojstva krtosti FKM smjesa pri niskoj temperaturi.
