Oars as thermoplastika, elastomeren wurde typysk brûkt oer in breed skala oan temperatueren en signifikant boppe har glêzen oergongstemperatuer (TG). De foardielen fan elastomen oer thermopaLastyk binne har fermogen om hast folslein te herstellen fan 'e tensile steat (hege elastysje), lykas ek har generalisearre elastisiteit, lege hurdens en lege modulêre eigenskippen. Doe't Elastomeren ûnder keapemperatuer wurde brûkt, litte se in ferheging fan hurdens sjen, in ferheging fan modulus, en in ôfname yn elastisiteit. Doe't Elastomeren ûnder keapertemperatuer wurde brûkt, is d'r in oanstriid om hurdens te ferheegjen, modulus om te ferheegjen, elastisiteit om te ferminderjen (lege tensile) en kompresje ynsteld om te ferheegjen. Ofhinklik fan it probleem mei de Elastomer, kinne twa ferskynsels tagelyk foarkomme - Glas Hardsing en Part Diel Crystallisaasje - CR, EPDM, Nr binne wat foarbylden fan elastomeren dy't kristallisaasje eksposearje.
1 oersicht fan testen fan lege temperatuer
Brittless, kompresje permaninte deformation, retraazje, vertroffen en kryogenyske hursten binne foar in protte jierren brûkt om polymearen te karakterisearjen by lege temperatueren. Compressive Stres ûntspanning is relatyf nij en rjochtet him op it bepalen fan 'e dichtende krêft fan in materiaal oer in perioade fan tiid ûnder ferskate miljeu-omstannichheden.
2. Brittleenteremperatuer
ASTM D 2137 definieart de brittleeness temperatuer as de leechste temperatuer wêrop vulcanized rubber sil gjin fraktuer of rupure sjen litte as mishanneling ûnder spesifisearre ynfloed betingsten. Fiif rubberen eksimplaren fan foarbestimde foarm binne taret, pleatst yn in keamer as floeibere medium, ûnderwurpen oan in set temperatuer foar 3 ± 0,5min, en dan in ympakt velocity fan 2.0 ± 0,2m / s hawwe. De eksimplaren wurde ferwidere en ûnderwurpen oan in ynfloed as rupture-test. It eksimplaar wurdt ferwidere en testen foar ynfloed of fraktuer, allegear sûnder skea. De test waard werhelle nei de Brittleeness Temperatuer - de leechste temperatuer wêrop gjin fraktuer waard fûn wie heul tichtby 1 ° C.
3. Lege temperatuerkompresjes set en lege temperatuer ferhurdich
De testproseduere foar kompresje fan 'e testen is heul ticht by dat foar standertkompresje, útsein dat de temperatuer wurdt regele troch guon en droech iis, floeibere stikstof, of meganyske metoaden, en de wearde is binnen ± 1 ° C fan' e foarôfgeande temperatuer. Nei it herstellen fan it fixture wurdt it eksimplaar ek pleatst by de foarôf ynstelde lege temperatuer en foarme nei in diameter fan 29 mm en in dikte fan 12,5 mm. Kompreset-set mei leech temperatuer is in yndirekte metoade foar dichtjende applikaasjes fan 'e ferbining yn kwestje. Kompressive stress ûntspanning is de direkte metoade en sil letter wurde besprutsen. Harding fan lege temperatuer wurdt ek normaal bepaald mei in vulcanisearre kompresjes (29mm x 12,5mm),, mar opnij testen op in lege temperatuer, en dat foar kompresje ynsteld op deselde temperatuer as har ynsteld temperatuer. Harding- en lege-temperaasje-set wurde direkt beynfloede troch koeling, mar ek troch de polyeraasje om temperatuer te kristearjen, en dan ôfhinklik fan 'e ûnrêst fan' e polymer fan 'e polymeerden fan' e polymeerde ketenfesten (de molekulêre keatsen befrieze foardat se opnij binne).
4. Gehman Low Temperatur Hardinging
ASTM D 1053 beskriuwt de hurde metoade mei lege temperatuer as folgjen: in searje fan Elastyske Polymer-eksimplich is fêstmakke oan in draad mei in torsione holle yn steat om de draad te berikken. De eksimplaren wurde ûnderdompele yn in hjitteferfier medium ûnder in spesifike temperatuer ûnder in bepaalde temperatuer wurde ferdreaun troch in bedrach (minder dan 180 °) dat ôfhinklik is fan it fleksibiliteit fan 'e eksimplaar fan' e eksimplaar fan 'e eksimplaar en stiif. Brûk dan it bedrach fan goniometer om it bedrach fan specimen te bepalen, de hoeke fan twist en de hurdens fan it rubbermateriaal. De temperatuer fan it systeem wurdt stadichoan ferhege op dit punt, en in plot fan 'e hoeke fan twist tsjin temperatuer wurdt krigen. De temperatueren wêrop de modulus berikt T2, T10, en T100 wurde normaal opnommen as gelyk oan 'e moduluswearde by keamertemperatuer.
5. LOWER TEINSTERT RETOCTION (TR-test)
De TR-test wurdt brûkt om it fermogen fan in eksimplaar te evaluearjen yn 'e Tensile State as kompresjoneel permaninte stress ûntspanning wurdt bepaald troch kompresive stress wurde brûkt om te bepalen. As bedutsen earder, sil in protte polymers lykas NR en PVC te kristigen by lege temperatueren, mar stretch kinne ek kristlik, en liedend ta ekstra faktoaren by it sjen fan eigenskippen op 'e lege temperatuer. Foar evaluaasje-applikaasjes lykas útlaatse skorsing is tris ûnder spanning heul passend en faak brûkt. Yn dizze test is it eksimplaar langwerpich (faaks mei 50% of 100%) en beferzen yn 'e langwerpige steat. It specimen wurdt frijlitten, op dat de tiid wurdt opwekke yn in bepaald taryf om it herstellen fan it specimen te mjitten, wurdt de lingte fan 'e krimp mjitten en de langwerping wurdt opnomd. De temperatueren wêrop it Specimen krimp krimpt mei 10%, 30%, 50%, en 70% wurdt normaal notearre as TR10, TR30, TR50, TR50, en TR70. TR10 hat betrekking op 'e brittlessemperatuer; TR70 hat betrekking op 'e permaninte deformation fan it eksimplaar yn kompresje mei lege temperatuer; En it ferskil tusken TR10 en TR70 wurdt brûkt om kristallisearring fan it eksimplaar te mjitten (hoe grutter it ferskil, hoe grutter de oanstriid om te kristallen).
6.20 Kompressive stress fan lege temperatuer (CSR)
De CSR-test kin brûkt wurde om foarsizzingen te meitsjen oer it prestaasje en libben fan sealsmateriaal. As in elastomeryske ferbining wurdt jûn in konstante deformation, wurdt in kombineare krêft makke, en it fermogen fan it materiaal om dizze krêft te behâlden binnen in bepaald miljeu-berik dy't it fermogen is om te segeljen. Sawol fysike as gemyske meganismen bydrage oan stress ûntspanning, basearre op tiid en temperatuer wurdt ien fysifers, dy't liedt nei in bepaalde strang, yn 'e rubber-filler en filler fan' e oerflak fan it ferslachjouwer fan 'e stresfiller By hegere temperatueren bepaalt de gemyske komposysje it taryf fan ûntspanning, doe't de fysike prosessen al lyts binne en de gemyske ûntspanning is unreversibel, liedend ta keatling en cross-keppelingsreaksjes. Temperatuerfyts as hommelse ferhegings yn temperatuer kin in effekt hawwe op stress ûntspanning yn elastomeren. Tidens de CSR-test wurdt de test-eksimplaar pleatst
Tidens CSR-testen wurdt stress ûntspanning ferhege as de test-eksimplaar wurdt ûnderwurpen oan ferhege temperatueren. As stress ûntspanning betiid foarkomt yn 'e test, nimt it bedrach fan ekstra ûntspanning earst ta en hat in maksimale wearde yn' e earste syklus. Yn in tensile grutte teststik om pakking te produsearjen (19mm bûten diameter, yn 'e bûtenkant fan 15.00 oere nei it temperatuer fan 25 ℃, en dan nei -20 ℃, ûnderhâlden foar 24h, folge troch de folgjende temperatuer tusken -20 ~ 110 ℃ Fycy fan 24h, de heule testtiid by testtemperatuer, de testtemperatuer, trochgeande krêftbestimming. De krêftmjitting wurdt troch de testtiid kontinu útfierd yn 'e testtemperatuer.
7 effekt fan ethyleenynhâld
7.1 Ethyleen-ynhâld hat de grutste ynfloed op 'e prestaasjes fan' e lege temperatuer fan EPDM-polymers. Polymers mei Ethyleen-ynhâld fariearjend fan 48% oant 72% waarden evalueare ûnder it útlazen fan hege kwaliteit. Doel om de fariaasje te ferminderjen yn Mooney Viskositeit troch enb yn te fieren yn dizze ferskillende polymers.
EPDM-rubber is amorfe as it Ethyleen / propylene ferhâlding gelyk is en de ferdieling fan 'e twa monomer yn' e polymerketen is willekeurich. EPDM mei 48% en 54% Ethyleen-ynhâld kristalliseart net op of boppe keamertemperatuer. Doe't de Ethyleen-ynhâld 65% berikt, begjinne de Ethyleen-sequences yn oantal en lingte te ferheegjen en kristallen te foarmjen, dy't wurde waarnommen yn 'e kristallisaasje-peaks op' e DSC-krommen om 40 ° C. De gruttere de DSC-peaks, de gruttere de kristallen dy't foarmje.
7.2 Njonken it effekt fan Ethyleen-ynhâld besprek mei lege temperatuer dy't letter besprekt, hat Crystallytgrutte beynfloedet it gemak fan mingjen en ferwurkjen fan ferbiningen dy't kristallen befetsje. De gruttere de kristallgrutte, hoe mear waarmte en skuorwurk is fereaske by it mingsel om de polymer folslein te mingjen mei de oare komponinten. De rau rubberkrêft fan EPDM-ferbiningen nimt ta mei tanimmende ynhâld fan ethyleen. Yn dichtbere formulearringen wêr't it effekt fan Ethyleen-ynhâld waard mjitten, waard in tanimming yn Ethyleenynhâld fan 50% oant 68% resultearre yn op syn minst in fjirde fan 'e krêft fan it rubber. De hardens fan keameremperatuer nimt ek ta mei tanimmende ynhâld fan ethyleen. De kust in hurdens fan 'e amorfe polymeeradhesive is 63 °, wylst de igge in hurdens fan' e polymer mei de heechste etyleenynhâld 79 ° binne. Dit is te tankjen oan 'e ferheging fan' e etellen yn 'e etellen, de tanimming fan kristallisaasje yn' e lijm, en de korrespondearjende ferheging fan thermoplastyske polymen.
7.3 Doe't de hurdens wurdt mjitten by lege temperatueren, yn tsjinstelling ta de polyten mei hege etyleen, wêrtroch de feroaring yn hardens fan 'e hegere Ethyleen dy't de hegere Ethyleen-ynhâld befettet, bliuwt de heechste hurdens troch te hawwen by lege temperatueren.
7.4 Compression Set is foar it grutste part ôfhinklik fan 'e testtemperatuer. As testen op 175 ° C, is d'r gjin ferskil yn kompresje ynsteld tusken ien fan 'e polymers (set wurdt beynfloede troch it ûntwerp fan' e gearstalde en de kar fan Vulcanisation System). Nei it smelten fan 'e Ethyleenkristallen eksposearje de Polymer in amorfe foarm, en om it effekt fan' e Ethyleen-ynhâld te ûndersiikjen waarden tests dien om 23 ° C. Polymers mei in hegere etellen hawwe dúdlik heger permaninte deformation (mear dan twa kear sa folle), en it effekt fan 'e Ethyleen-ynhâld is noch grutter as testen op -20 ° C en -40 ° C. Polymers mei mear dan 60% Ethyleen-ynhâld hawwe hege permaninte deformation (> 80%); AT -40 ° C, allinich de folslein amorfe polymanten hawwe lege permaninte deformaasje (17%).
7.5 Effekt fan ethyleenynhâld op ferhurde lege temperatuer ferhard fan Gehman-testen. Sjoen in temperatuer, hoe heger de hoeke, de legere de ferheging fan 'e styfheid (of tanimme yn modulus). By lege temperatueren fergruttet de stivens modulus signifikant mei tanimmende ynhâld fan ethyleen. Foar amorfe polymers is de T2 -47 ° C, wylst de heechste Ethyleen-ynhâld Polymer in T2 fan Only -16 ° C. hat.
7.6tr Mjitting krimp herstel fan eksimplaren nei de útwreidingenfries, hat de Ethyleen-ynhâld in signifikant effekt op 'e testmetoade, dy't opnij gelyk is oan' e GEHMAN-test.
Dit is gelyk oan de Gehman-test. De krimp (%) fan 'e ferskate polymen ferskilt as in funksje fan temperatuer, mei de amorfe polymers dy't it heechste krimpherstel hawwe by lege temperatueren; Lykas, lykas foarsein, fertelt de hersteltiid lykas de Ethyleenynhâld nimt op in bepaalde temperatuer.
herstel minder. De wearde fan TR10 ferskilt fan -53 ° C foar amorfe polymers oant -28 ° C foar polymen mei hege ethyleenynhâld.
7.7 COMPRESSIVE STARS-RELLINGS (CSR) CYCLE
Syklus. Komprimearje de ferbiningen, lit se om 25 ° C te ûntspannen by 25 ° C om 24 h, en pleatse se dan yn in syklus fan temperatueren fan -20 ° C oant 110 ° C yntermitterend foar 24 h. As jo foar it earst komprimeare, nei de lykwichtperioade, nimt it kristallen Polymer dan it amorfe polymearren, nimt de segelmjittige polymers ôf, wylst it amorfe polymer a hat in hege behâld fan stress (hegere f / f0). Ferwaarme fan 'e ferbining mei 110 ° C syn segelkrêft werombrocht, en doe't hy nei de oerbleaune polymer fan' e ambulân fan 'e ambulân fan' e ambulân fan 'e ambulân is, en de amorfe. De folgjende fyts levere ferlykbere konklúzjes. It is dúdlik dat Amorphous Polymers superior binne foar dichtjende applikaasjes wêr't prestaasjes fan hege en lege temperatuer nedich binne.
8 effekt fan diolefin-ynhâld
Om it net-ferienige punt te leverjen foar vulcanisaasje, net-konjugeare diolefins lykas Enb, HX en DCPD wurde tafoege oan etyleenpriem-polymen. Ien dûbele bân reageart yn 'e polymermmatrix, wylst de twadde fungeart as in komplemint oan' e polymerisearre molekulêre ketting en leveret it vulcanisaasjepunt foar sulveren giele vulcanisaasje. It effekt fan EnB waard evaluearre yn Windshield (rein) Bar-profilen. Polymen dy't 2%, 6% befetsje en 8% Enb waarden fergelike. It tafoeging fan Enb hie in signifikant effekt op 'e fulcanisaasje-skaaimerken en crosslink-tichtens. Modulus tanommen wylst langwerping signifikant fermindere. De hurdens tanommen en de kompresje ynsteld is ferbettere tidens temperatuerstiging. As de Enb-ynhâld nimt ta, wurdt de charring-tiid koarter.
EnB is in amorfe materiaal, en wannear is it tafoege oan 'e polymeerde rêch fan' e etellen fan 'e etellen fan' e eTheymen, sadat de polymeerde ynhâld kin wurde krigen, en de hegere ynhâld fan enb ferbetteret de eigenskippen mei lege temperatuer. By keamertemperatuer ferbetteret de hegere enb-ynhâld in bytsje de kompresje ynsteld fanwege de ferbettere crosslink-tichtens. By lege temperatueren, de kompresje set de kompresje fan 'e polymers mei hegere enb-ynhâld signifikant better dan dy fan' e polymen mei 2% enbynhâld. It effekt fan enb-ynhâld op brittless-temperatuer, temperatuer weromkear, en de test fan Gehman lieten gjin signifikante ferskil sjen tusken de TRUMS, elke polyer dy't in ferbettering hat yn 't ferbetterjen fan eigenskippen mei ferheegjen fan' e ferheegjen mei tanimmende enbynhâld.
9 effekt fan Mooney Viskositeit op eigenskippen mei lege temperatuer
It is bekend dat Mooney Viskositeit (Molekulêre massa) hat in signifikant effekt op it ferwurkingsgedrach fan Elastomeren. Yn ekstrúzje- en foarmjouwing yn eksputysjes yn eksputy- en foarmjen fan applikaasjes is it wichtich om in ferbining te selektearjen mei in geskikte Mooney ViscoCosity-wearde. Mei deselde formulearring dy't waard brûkt om it effekt fan 'e tredde monomer te ûndersiikjen, en te ferliezen, allinich Viskosheid fan' e kassa's fan Mooney, en de Mooney-viskoos fan 'e moooney-viskosheid fan' e ferhege fan 'e polyten. Tensile sterkte, modulus, en rau rubberkrêft ferhege mei tanimmende moooney-viskositeit. It effekt fan Mooney Viskositeit oer de eigenskippen fan 'e lege temperatuer fan EPDM wie net signifikant. De kompresje fan 'e kompresje permaninte deformation by keamertemperatuer, -20 ° C en -40 ° C nimt lykwols ta mei tanimmende molekulêre massa. De kompresje set by keamertemperatuer, -20 ° C en CH en -40 ° C feroare net signifikant mei ferheegjende Molekulêre stelle by ferhege temperatueren (175 ° CHEI-stellingen foar de hegere Mooney Viskositeiten fan 'e EPDM-adhesiven.
10 Konklúzje
De Ethyleen- en diolefin-ynhâld hat in signifikant effekt op 'e prestaasjes fan EPDM Elastomeren, mei polymen mei lege Ethyleen dy't it befeiliget fanwegen fersteurde kristallisaasje fan' e etielen diel fan 'e polymer. Lege ethyleene ynhâldspolymen moatte wurde brûkt as prestaasjes mei lege temperatuer in beheining binne.
