El desavantatge destacat del fluoroelastòmer (FKM) és la poca resistència a les baixes temperatures. La temperatura de retracció a baixa temperatura (TR10) del FKM binari és generalment de -18 a -16 ℃, i la temperatura de transició vítrea (Tg) és de -20 ℃; la resistència a baixa temperatura del FKM ternari és més pobre que la del FKM binari. El tipus especial de baixa temperatura FKM té una bona resistència a baixa temperatura, però el preu és molt alt.
FKM al 'sistema de classificació estàndard de productes de cautxú per a automoció' ASTM D 2000-2012 dels productes de grau M2, M5, M6 necessaris per passar la prova de fragilitat a baixa temperatura F15 (-25 ℃), productes de grau M4 necessaris per passar la prova de fragilitat a baixa temperatura F17 (-40). En els darrers anys, cada cop es requereixen més productes FKM per complir amb els requisits de resistència a altes temperatures (250-275 ℃) i de fragilitat a baixa temperatura F15 o F17. La millor manera és utilitzar FKM a baixa temperatura, com ara la temperatura de fragilitat de -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipus FKM, però aquest rendiment d'alta temperatura FKM és deficient i el preu és difícil de fer acceptable al mercat. En millorar el rendiment dels compostos binaris FKM, es poden complir simultàniament els requisits de resistència a baixa i alta temperatura, i el cost també és raonable, s'ha convertit en un punt calent de la investigació.
Aquest article analitza la caracterització del rendiment FKM a baixa temperatura de Tg, TR10 i temperatura de fragilitat (Tbri) de la relació entre estudiants de postgrau, farcits, procés de mescla, etc. sobre el rendiment de fragilitat a baixa temperatura de l'adhesiu FKM binari i ternari per a la preparació d'adhesiu FKM resistent a baixa temperatura per proporcionar una referència!
1. Caracterització de les propietats de fragilitat a baixa temperatura de FKM
El cautxú té una deformació reversible, pot produir una gran deformació sota l'acció d'una petita força externa i es pot restaurar al seu estat original després d'eliminar la força externa, de manera que s'utilitza àmpliament. Tanmateix, a mesura que disminueix la temperatura, l'elasticitat del cautxú es deteriora gradualment i, quan arriba a la Tg, el cautxú perd la seva elasticitat i falla. A causa de la varietat de productes de cautxú, en el procés d'ús poden estar sotmesos a impactes, tensió, cisalla, torsió, extrusió, abrasió, etc., el seu rendiment de fragilitat a baixa temperatura s'ha de basar en les seves condicions de treball per triar el mètode de prova adequat. Els mètodes de prova de rendiment de fragilitat a baixa temperatura que s'utilitzen habitualment inclouen la prova Tg, la prova de temperatura de fragilitat d'impacte, la prova de retracció a baixa temperatura, la prova de rigidesa torsional a baixa temperatura (prova Gimen), la prova de resistència a l'estirament i el coeficient de fred, la prova de duresa a baixa temperatura, la prova de deformació permanent de compressió a baixa temperatura i la prova de relaxació de l'estrès, etc.
La resistència a baixa temperatura de FKM es pot caracteritzar per Tg, Tbri, TR10 i temperatura de torsió a baixa temperatura (TGem), etc. Aquests paràmetres tenen significats diferents però tenen una certa relació entre si.
(1) Tg és la temperatura a la qual el cautxú canvia de l'estat altament elàstic a l'estat vidre i l'estat vidre a l'estat altament elàstic, que normalment caracteritza el moviment microscòpic de les cadenes moleculars del cautxú.
(2) Tbri és la temperatura a la qual no es produeix cap dany al cautxú en les condicions especificades de deformació de la força d'impacte, que normalment reflecteix la resistència del cautxú per utilitzar-lo a baixes temperatures i la seva capacitat de suportar danys.
(3) TR10 s'utilitza per avaluar l'efecte de la viscoelasticitat i la cristal·lització del cautxú a baixes temperatures, i normalment reflecteix la temperatura més baixa a la qual un material de cautxú pot mantenir la seva recuperació elàstica.
(4) TGem utilitza un filferro d'acer de torsió amb una constant de torsió coneguda com a material de referència per torçar l'espècimen en un angle gran, mentre que a mesura que disminueix la temperatura, el mòdul del cautxú augmenta, la rigidesa augmenta i l'angle de torsió disminueix fins al punt en què amb prou feines gira a Tg. L'angle de torsió del cautxú segons el canvi de temperatura pot avaluar el seu rendiment a baixa temperatura, reflectint normalment la temperatura més baixa a la qual el cautxú manté la seva elasticitat.
2 FKM Tg, TR10 i la relació entre Tbri
Els paràmetres de rendiment de fragilitat a baixa temperatura FKM que s'utilitzen habitualment són Tg, TR10 i Tbri, el proveïdor sol adoptar els paràmetres Tg i TR10, ASTM adopta el paràmetre Tbri, hi ha certes diferències i relacions entre aquests tres.
2. 1 La relació entre Tg i TR10
TR10 de cada grau de FKM és proper a Tg (la diferència no és superior a 3 ℃), cosa que indica que tant Tg com TR10 poden reflectir el moviment a baixa temperatura i la temperatura de l'estat del vidre de la cadena molecular del cautxú.
2.2 Relació entre el contingut de fluor FKM i les propietats de fragilitat a baixa temperatura
En FKM binari i ternari comú, TR10 augmenta amb l'augment del contingut de fluor; quan s'introdueix un quart monòmer, PMVE, el seu contingut té una gran influència en TR10.
El seu contingut té una gran influència en TR10. Tot i que l'augment del contingut de fluor pot millorar el límit superior de la temperatura d'ús de FKM, però al mateix temps, a causa de l'enllaç CF substitueix l'enllaç CH, reduint la suavitat de la cadena molecular i el rendiment a baixa temperatura del cautxú.
2.3 Influència dels farciments en les propietats de fragilitat a baixa temperatura dels compostos FKM
L'adhesiu N774 negre de carboni té el Tbri més baix i la millor resistència a baixa temperatura; L'adhesiu d'òxid de zinc té el Tbri més alt i la pitjor resistència a baixa temperatura; el rendiment de fragilitat a baixa temperatura dels cinc tipus d'adhesius no difereix gaire. Després d'analitzar, després d'afegir diferents farcits, el buit i l'estructura entre les cadenes moleculars FKM són diferents i el rendiment de fragilitat a baixa temperatura corresponent és diferent.
Després d'analitzar, després d'afegir diferents farcits, els buits i estructures entre les cadenes moleculars FKM són diferents, i les propietats de fragilitat a baixa temperatura corresponents són diferents, i el farciment amb una petita quantitat de cautxú té un contingut de gel més gran i una millor resistència a baixa temperatura.
2.4 L'efecte del procés de mescla sobre les propietats de fragilitat a baixa temperatura dels compostos FKM
El procés de mescla també té un efecte sobre les propietats de fragilitat a baixa temperatura dels compostos FKM. La plastificació abans de la barreja pot obtenir una millor flexibilitat de la molècula de cautxú
La resistència a baixa temperatura del compost es pot millorar plastificant abans de barrejar. El tractament de pas prima després d'aparcar el compost pot millorar les propietats de dispersió de farcits i compatibilitzants i millorar la resistència a baixa temperatura. En termes generals, com més llarg sigui el modelat, menor serà la viscositat Mooney del cautxú. L'augment del nombre de temps d'emmotllament reduirà la Tg del cautxú, però el fenomen no és significatiu i no hi ha cap diferència significativa entre el Tg i el Tbri del cautxú FKM amb un nombre diferent de temps de modelat.
3 Conclusió
(1) La Tg de FKM és propera a la de TR10, que pot reflectir el moviment de baixa temperatura de la cadena molecular FKM i la temperatura de l'estat del vidre, i el Tbri és inferior al de Tg i TR10.
és inferior a Tg i TR10.
(2) La propietat de fragilitat a baixa temperatura del FKM sulfurat amb peròxid d'alt fluor és millor, i la propietat de fragilitat a baixa temperatura del FKM sulfurat binari de bisfenol és pitjor.
(3) El cautxú FKM ple de negre de carboni N774 té una millor resistència a baixa temperatura; El cautxú amb una petita quantitat de farciment té un major contingut de gel i una millor resistència a baixa temperatura.
(4) El nombre de temps d'emmotllament té poc efecte sobre la propietat de fragilitat a baixa temperatura dels compostos FKM.
