Den enestående ulempe ved fluorelastomer (FKM) er dårlig lavtemperaturbestandighed. Lavtemperatur-tilbagetrækningstemperaturen (TR10) af binær FKM er generelt -18 til -16 ℃, og glasovergangstemperaturen (Tg) er -20 ℃; lavtemperaturmodstanden for ternær FKM er dårligere end for binær FKM. Speciel lavtemperaturtype FKM har god lavtemperaturmodstand, men prisen er meget høj.
FKM i ASTM D 2000-2012 'standardklassificeringssystem for autogummiprodukter' af M2, M5, M6-produkter, der kræves for at bestå lavtemperaturskørhed F15 (-25 ℃)-testen, M4-produkter, der kræves for at bestå lavtemperaturskørhed F17 (-40 ℃)-testen. I de senere år er flere og flere FKM-produkter påkrævet for at opfylde kravene til både højtemperaturmodstand (250-275 ℃) og lavtemperaturskørhed F15 eller F17. Den bedste måde er at bruge lavtemperatur FKM, såsom skørhedstemperatur på -45 ~ -40 ℃ Viton GLT type FKM, men denne FKM højtemperaturydelse er dårlig, og prisen er vanskelig at gøre markedet acceptabelt. Ved at forbedre ydeevnen af binære FKM-forbindelser kan samtidig opfylde kravene til lav- og højtemperaturbestandighed, og prisen er også rimelig, er blevet et hot spot for forskning.
Dette papir analyserer karakteriseringen af FKM lav-temperatur ydeevne af Tg, TR10 og skørhed temperatur (Tbri) af forholdet mellem postgraduate studerende, fyldstoffer, blanding proces, etc. på den binære og ternære FKM klæbemiddel lav-temperatur skørhed ydeevne til fremstilling af lav-temperatur-resistente FKM reference klæbemiddel!
1. Karakterisering af FKM lavtemperaturskørhedsegenskaber
Gummi har reversibel deformation, kan producere stor deformation under påvirkning af en lille ydre kraft og kan genoprettes til sin oprindelige tilstand efter fjernelse af den ydre kraft, så det er meget udbredt. Men efterhånden som temperaturen falder, forringes gummiets elasticitet gradvist, og når det når Tg, mister gummiet sin elasticitet og svigter. På grund af de mange forskellige gummiprodukter, der i brugsprocessen kan blive udsat for stød, spænding, forskydning, vridning, ekstrudering, slid osv., bør dens skørhed ved lav temperatur være baseret på dens arbejdstilstand for at vælge den passende testmetode. Almindeligvis anvendte lavtemperaturskørhedstestmetoder inkluderer Tg-test, slagskørhedstest, lavtemperatur-tilbagetrækningstest, lavtemperatur-torsionsstivhedstest (Gimen-test), modstandsdygtighed over for strækning og kuldekoefficienttest, lavtemperatur-hårdhedstest, lavtemperaturkompression permanent deformation og stressrelaksationstest osv.
Lavtemperaturmodstanden af FKM kan karakteriseres ved Tg, Tbri, TR10 og Torsion Temperatur ved lav temperatur (TGem) osv. Disse parametre har forskellige betydninger, men har en vis sammenhæng med hinanden.
(1) Tg er den temperatur, hvor gummiet skifter fra den højelastiske tilstand til den glasagtige tilstand og den glasagtige tilstand til den højelastiske tilstand, hvilket sædvanligvis karakteriserer den mikroskopiske bevægelse af gummimolekylekæderne.
(2) Tbri er den temperatur, ved hvilken der ikke sker nogen skade på gummiet under de specificerede betingelser for slagkraftdeformation, som normalt afspejler gummiets styrke til brug ved lave temperaturer og dets evne til at modstå skader.
(3) TR10 bruges til at evaluere viskoelasticiteten og krystallisationseffekten af gummi ved lave temperaturer og afspejler normalt den laveste temperatur, ved hvilken et gummimateriale kan opretholde sin elastiske genopretning.
(4) TGem bruger en torsionsståltråd med en kendt torsionskonstant som referencemateriale til at vride prøven i en stor vinkel, mens når temperaturen falder, øges gummimodulet, stivheden øges, og torsionsvinklen falder til det punkt, hvor den knap vrider sig ved Tg. Gummiets torsionsvinkel i henhold til temperaturændringen kan evaluere dens lave temperaturydelse, som normalt afspejler den laveste temperatur, hvor gummiet bevarer sin elasticitet.
2 FKM Tg, TR10 og forholdet mellem Tbri
Almindeligt anvendte FKM lavtemperaturskørhedsparametre er Tg, TR10 og Tbri, leverandøren anvender normalt parameteren Tg og TR10, ASTM anvender parameteren Tbri, der er visse forskelle og sammenhænge mellem disse tre.
2. 1 Forholdet mellem Tg og TR10
TR10 af hver klasse af FKM er tæt på Tg (forskellen er ikke mere end 3 ℃), hvilket indikerer, at både Tg og TR10 kan afspejle lavtemperaturbevægelsen og glastilstandstemperaturen for gummimolekylærkæden.
2.2 Sammenhæng mellem FKM-fluorindhold og lavtemperaturskørhedsegenskaber
I almindelig binær og ternær FKM stiger TR10 med stigningen af fluorindhold; når en fjerde monomer, PMVE, introduceres, har dens indhold stor indflydelse på TR10.
Dens indhold har stor indflydelse på TR10. Selvom stigningen i fluorindholdet kan forbedre den øvre grænse for FKM-brugstemperaturen, men på samme tid, på grund af CF-bindingen, erstatter CH-bindingen, hvilket reducerer blødheden af molekylkæden og gummiets ydeevne ved lav temperatur.
2.3 Fyldstoffers indflydelse på FKM-forbindelsernes skørhedsegenskaber ved lav temperatur
Kulsort N774 klæbemiddel har den laveste Tbri og den bedste lavtemperaturbestandighed; zinkoxidklæbemiddel har den højeste Tbri og den værste lavtemperaturbestandighed; De fem limtypers skørhed ved lav temperatur adskiller sig ikke meget. Efter analyse, efter tilsætning af forskellige fyldstoffer, er mellemrummet og strukturen mellem FKM-molekylkæder forskellige, og den tilsvarende skørhed ved lav temperatur er anderledes.
Efter analyse, efter tilsætning af forskellige fyldstoffer, er hullerne og strukturerne mellem FKM-molekylkæder forskellige, og de tilsvarende lavtemperaturskørhedsegenskaber er forskellige, og fyldstoffet med en lille mængde gummi har et større gelindhold og bedre lavtemperaturbestandighed.
2.4 Effekten af blandingsprocessen på FKM-forbindelsernes skørhedsegenskaber ved lav temperatur
Blandingsprocessen har også en effekt på FKM-forbindelsernes skørhedsegenskaber ved lav temperatur. Blødgøring før blanding kan opnå gummimolekylefleksibilitet bedre
Sammensætningens lavtemperaturbestandighed kan forbedres ved at blødgøre før blanding. Tyndpasbehandling, efter at blandingen er parkeret, kan forbedre spredningsegenskaberne af fyldstoffer og kompatibilisatorer og forbedre lavtemperaturbestandigheden. Generelt gælder det, at jo længere støbningen er, jo lavere er Mooney-viskositeten af gummiet. Forøgelse af antallet af støbetider vil reducere Tg af gummiet, men fænomenet er ikke signifikant, og der er ingen signifikant forskel mellem Tg og Tbri af FKM gummi med forskellige antal støbetider.
3 Konklusion
(1) Tg for FKM er tæt på TR10, hvilket kan afspejle lavtemperaturbevægelsen af FKM molekylkæde og glastilstandstemperatur, og Tbri er lavere end Tg og TR10.
er lavere end Tg og TR10.
(2) Lavtemperaturskørhedsegenskaben for peroxidsulfuriseret højfluor FKM er bedre, og lavtemperaturskørhedsegenskaben for bisphenol binært svovlbehandlet FKM er værre.
(3) FKM gummi fyldt med kønrøg N774 har bedre modstandsdygtighed over for lav temperatur; gummi med en lille mængde fyldstof har et højere gelindhold og bedre lavtemperaturbestandighed.
(4) Antallet af støbetider har ringe effekt på FKM-forbindelsernes skørhedsegenskaber ved lav temperatur.
