Fluoroelastomeroaren (FKM) desabantaila nabarmena tenperatura baxuko erresistentzia eskasa da. FKM bitarraren tenperatura baxuko erretrakzio tenperatura (TR10) -18 eta -16 ℃ bitartekoa da, eta beira-trantsizio-tenperatura (Tg) -20 ℃; FKM ternarioaren tenperatura baxuko erresistentzia FKM bitarrarena baino eskasagoa da. Tenperatura baxuko FKM mota bereziak tenperatura baxuko erresistentzia ona du, baina prezioa oso altua da.
FKM ASTM D 2000-2012 'automozioko kautxuzko produktuen sailkapen sistema estandarrean' M2, M5, M6 kalifikazioko produktuen F15 (-25 ℃) tenperatura baxuko hauskortasuna gainditzeko beharrezkoak diren produktuak, M4 graduko produktuak tenperatura baxuko hauskortasuna F17 (-40 ℃) proba gainditzeko. Azken urteotan, gero eta FKM produktu gehiago behar dira tenperatura altuko erresistentzia (250-275 ℃) eta tenperatura baxuko haustura F15 edo F17 baldintzak betetzeko. Modurik onena tenperatura baxuko FKM erabiltzea da, hala nola -45 ~ -40 ℃ hauskortasun tenperatura Viton GLT motako FKM, baina FKM tenperatura altuko errendimendu hau eskasa da eta prezioa zaila da merkatua onartzea. FKM konposatu bitarren errendimendua hobetuz, aldi berean, tenperatura baxuko eta altuko erresistentzia eskakizunak bete ditzake, eta kostua ere arrazoizkoa da, ikerketaren puntu beroa bihurtu da.
Artikulu honek FKM tenperatura baxuko errendimenduaren karakterizazioa aztertzen du, Tg, TR10 eta hauskortasun tenperatura (Tbri) graduondoko ikasleen, betegarrien, nahasketa-prozesuaren eta abarren arteko erlazioaren FKM itsasgarri bitar eta ternarioan tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimendua tenperatura baxuko erresistentea den FKM itsasgarriaren prestatzeko erreferentzia emateko!
1. FKM tenperatura baxuko hauskortasun propietateen karakterizazioa
Kautxuak deformazio itzulgarria du, kanpoko indar txiki baten eraginez deformazio handia sor dezake eta kanpoko indarra kendu ondoren jatorrizko egoerara itzul daiteke, beraz, oso erabilia da. Dena den, tenperatura jaisten den heinean, gomaren elastikotasuna pixkanaka hondatzen da, eta Tg-ra iristen denean, gomak elastikotasuna galdu eta huts egiten du. Kautxuzko produktuen aniztasuna dela eta, erabilera prozesuan inpaktua, tentsioa, zizaila, tortsioa, estrusioa, urradura eta abar jasan daitezke, tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimendua bere lan-egoeran oinarritu behar da proba metodo egokia aukeratzeko. Normalean erabiltzen diren tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimenduaren proba metodoak honako hauek dira: Tg proba, inpaktuaren hauskortasunaren tenperatura proba, tenperatura baxuko erretrakzio proba, tenperatura baxuko tortsio-zurruntasunaren proba (Gimen proba), luzatze- eta hotzaren koefizientearen aurkako erresistentzia, tenperatura baxuko gogortasun-proba, tenperatura baxuko konpresio-deformazio iraunkorra eta estresa erlaxatzeko proba, etab.
FKM-ren tenperatura baxuko erresistentzia Tg, Tbri, TR10 eta Torsion Tenperatura tenperatura baxuan (TGem) ezaugarriak izan daitezke. Parametro hauek esanahi desberdinak dituzte, baina nolabaiteko harremana dute elkarren artean.
(1) Tg kautxua oso elastiko egoeratik beirazko egoerara eta kristalezko egoera oso elastikora aldatzen den tenperatura da, normalean kautxuzko kate molekularren mugimendu mikroskopikoa ezaugarritzen duena.
(2) Tbri inpaktu-indarraren deformazioaren baldintza zehatzetan kautxuari kalterik eragiten ez zaion tenperatura da, normalean tenperatura baxuetan erabiltzeko kautxuaren indarra eta kalteak jasateko duen gaitasuna islatzen dituena.
(3) TR10 kautxuaren biskoelastikotasun eta kristalizazio efektua tenperatura baxuetan ebaluatzeko erabiltzen da, eta normalean kautxuzko material batek bere berreskurapen elastikoa mantentzeko duen tenperatura baxuena islatzen du.
(4) TGem-ek tortsio-konstante ezaguna duen altzairuzko bihurdura-hari bat erabiltzen du erreferentzia-material gisa alea angelu handi batean bihurritzeko, eta tenperatura jaisten den heinean, gomaren modulua handitzen da, zurruntasuna handitzen da eta tortsio-angelua txikitzen da Tg-n apenas bihurritzen den punturaino. Tenperatura-aldaketaren arabera kautxuaren tortsio-angeluak tenperatura baxuko errendimendua ebalua dezake, normalean gomak elastikotasuna mantentzen duen tenperatura baxuena islatuz.
2 FKM Tg, TR10 eta Tbriren arteko harremana
Normalean erabiltzen diren FKM tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimendu-parametroak Tg, TR10 eta Tbri dira, hornitzaileak normalean Tg eta TR10 parametroa hartzen du, ASTM-k Tbri parametroa hartzen du, hiru horien artean zenbait desberdintasun eta erlazio daude.
2. 1 Tg eta TR10-ren arteko erlazioa
FKM-ren kalifikazio bakoitzeko TR10 Tg-tik gertu dago (aldea ez da 3 ℃ baino gehiagokoa), Tg-k eta TR10-ek gomazko kate molekularraren tenperatura baxuko mugimendua eta beira-egoeraren tenperatura islatu ditzaketela adierazten du.
2.2 FKM fluor edukiaren eta tenperatura baxuko hauskortasun propietateen arteko erlazioa
FKM bitar eta ternario arruntean, TR10 handitzen da fluor-edukia handitzean; laugarren monomero bat, PMVE, sartzen denean, bere edukiak eragin handia du TR10-n.
Bere edukiak eragin handia du TR10-n. Fluoraren edukia handitzeak FKM erabilera tenperaturaren goiko muga hobetu dezakeen arren, baina, aldi berean, CF lotura dela eta CH lotura ordezkatzen du, kate molekularraren leuntasuna eta kautxuaren tenperatura baxuko errendimendua murriztuz.
2.3 Betegarrien eragina FKM konposatuen tenperatura baxuko hauskortasun propietateetan
Karbono beltza N774 itsasgarriak Tbri baxuena eta tenperatura baxuko erresistentzia onena ditu; zink oxidozko itsasgarriak Tbri altuena eta tenperatura baxuko erresistentzia txarrena du; bost itsasgarri motaren tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimendua ez da asko desberdintzen. Aztertu ondoren, betegarri desberdinak gehitu ondoren, FKM kate molekularren arteko hutsunea eta egitura desberdinak dira eta dagokion tenperatura baxuko hauskortasunaren errendimendua desberdina da.
Aztertu ondoren, betegarri desberdinak gehitu ondoren, FKM kate molekularren arteko hutsuneak eta egiturak desberdinak dira, eta dagozkion tenperatura baxuko hauskortasun propietateak desberdinak dira, eta kautxu kopuru txikia duen betegarriak gel-eduki handiagoa eta tenperatura baxuko erresistentzia hobea du.
2.4 Nahaste prozesuak FKM konposatuen tenperatura baxuko hauskortasun propietateetan duen eragina
Nahaste-prozesuak FKM konposatuen tenperatura baxuko hauskortasun-propietateetan ere eragina du. Nahastu aurretik plastifikatzeak goma molekularen malgutasuna hobeto lor dezake
Konposatuaren tenperatura baxuko erresistentzia hobetu daiteke nahastu aurretik plastifikatuz. Konposatua aparkatu ondoren pasabide meheko tratamenduak betegarrien eta bateragarrien sakabanaketa propietateak hobetu ditzake eta tenperatura baxuko erresistentzia hobetu dezake. Orokorrean, moldea zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta txikiagoa izango da gomaren Mooney biskositatea. Moldeatzeko denbora kopurua handitzeak kautxuaren Tg murriztuko du, baina fenomenoa ez da esanguratsua, eta ez dago alde handirik FKM kautxuaren Tg eta Tbriren artean moldaketa-denbora kopuru desberdinarekin.
3 Ondorioa
(1) FKM-ren Tg TR10-renaren hurbil dago, eta horrek FKM kate molekularren eta beira-egoeraren tenperaturaren tenperatura baxuko mugimendua islatu dezake, eta Tbri-a Tg eta TR10arena baino txikiagoa da.
Tg eta TR10 baino txikiagoa da.
(2) Peroxidozko sulfuratutako fluoro handiko FKM-ren tenperatura baxuko hauskortasun-propietatea hobea da, eta bisfenol bitar-sulfuratutako FKM-ren tenperatura baxuko hauskortasun-propietatea okerragoa da.
(3) N774 karbono beltzez betetako FKM kautxuak tenperatura baxuko erresistentzia hobea du; betegarri kopuru txikia duen kautxuak gel-eduki handiagoa du eta tenperatura baxuko erresistentzia hobea du.
(4) Moldeatze-aldien kopuruak eragin txikia du FKM konposatuen tenperatura baxuko hauskortasunaren propietatean.
