Murab ionann agus teirmeaplaisteacha, is gnách go n-úsáidtear leaistiméirí thar raon leathan teochtaí agus go mór os cionn a dteocht trasdula gloine (Tg). Is iad na buntáistí a bhaineann le leaistiméirí thar theirmeaplaisteacha ná a gcumas aisghabháil beagnach go hiomlán ón stát teanntachta (leaisteachas ard), chomh maith lena n-elasticity ginearálaithe, cruas íseal agus airíonna modulus íseal. Nuair a úsáidtear elastomers faoi bhun teocht an tseomra, léiríonn siad méadú ar chruas, méadú ar modulus, agus laghdú ar elasticity. Nuair a úsáidtear leaistiméirí faoi theocht an tseomra, tá claonadh ann go n-ardóidh cruas, go n-ardóidh modulus, go laghdóidh an leaisteachas (teannacht íseal) agus go n-ardóidh comhbhrú. Ag brath ar an bhfadhb leis an elastomer, is féidir le dhá fheiniméin tarlú ag an am céanna - hardening gloine agus criostalú páirteach - CR, EPDM, NR roinnt samplaí de elastomers a thaispeánann criostalú.
1. Forbhreathnú ar thástáil teocht íseal
Baineadh úsáid as brittleness, comhbhrú dífhoirmiúchán buan, tarraingt siar, hardening agus cruaite crióigineach le blianta fada chun tréithe polaiméire ag teocht íseal. Tá scíthe strus comhbhrúiteach sách nua agus díríonn sé ar fhórsa séalaithe ábhar a chinneadh thar thréimhse ama faoi choinníollacha comhshaoil éagsúla.
2. Teocht Brittleness
Sainmhíníonn ASTM D 2137 an teocht brittleness mar an teocht is ísle ag nach dtaispeánfaidh rubar vulcanized briste nó réabadh faoi choinníollacha tionchair sonraithe. Déantar cúig eiseamal rubair de chruth réamhchinnte a ullmhú, a chur i seomra nó meán leachtach, faoi réir teocht socraithe ar feadh 3 ± 0.5 nóiméad, agus ansin treoluas imbhuailte 2.0 ± 0.2m/s a thabhairt dóibh. Baintear na heiseamail agus cuirtear faoi thástáil imbhuailte nó réabtha iad. Baintear an t-eiseamal amach agus déantar tástáil air le haghaidh tionchair nó briste, gan aon damáiste. Rinneadh an tástáil arís suas go dtí an teocht brittleness - bhí an teocht is ísle ag ar aimsíodh aon briste an-ghar do 1 ° C.
3. Socraigh Comhbhrú Teocht Íseal agus Hardening Teocht Íseal
Tá an nós imeachta tástála maidir le tacair comhbhrú íseal-teocht an-ghar don tacar comhbhrú caighdeánach, ach amháin go bhfuil an teocht á rialú ag roinnt modh fuinnimh, mar shampla oighear tirim, nítrigin leachtach, nó modhanna meicniúla, agus tá an luach laistigh de ± 1 ° C den teocht réamhshocraithe. Tar éis aisghabháil ón daingneán, cuirtear an t-eiseamal freisin ag an teocht íseal réamhshocraithe agus é a mhúnlú go trastomhas 29 mm agus tiús 12.5 mm. Is modh indíreach é tacar comhbhrú íseal-teocht chun iarratais an chomhdhúil atá i gceist a shéalú. Is é scíthe strus comhbhrúiteach an modh díreach agus déanfar é a phlé níos déanaí. Déantar hardening teocht íseal a chinneadh freisin de ghnáth ag baint úsáide as eiseamal sraith comhbhrú vulcanized (29mm x 12.5mm), ach ath-thástáil ag rialú teochta íseal, atá mar an gcéanna le haghaidh comhbhrú a leagtar, agus ansin arís ag an teocht chéanna lena dteocht socraithe. Bíonn tionchar díreach ag fuarú ar chruasú agus ar shraith comhbhrú íseal-teocht, ach freisin ag claonadh an pholaiméir criostalú, leis an ráta criostalaithe ag brath ar an teocht, m.sh., criostalaíonn CR is tapúla thart ar -10 ° C, agus ansin laghdaítear ag teochtaí níos ísle, go príomha mar gheall ar doghluaisteacht na codanna slabhra polaiméire (reolann na slabhraí móilíneacha roimh athchóiriú).
4. Cruadú Teocht Íseal Gehman
Déanann ASTM D 1053 cur síos ar an modh cruaite íseal-teocht mar seo a leanas: tá sraith d’eiseamail leaisteacha polaiméire ceangailte go seasta le sreang le tairiseach torsional ar a dtugtar, agus tá deireadh eile na sreinge ceangailte le ceann torsion atá in ann an sreang a chasadh. Déantar na heiseamail a thumadh i meán aistrithe teasa ag teocht faoi leith faoi bhun an ghnáthleibhéil, agus ag an am sin déantar an ceann torsion a chaolú faoi 180 °, agus ansin déantar na heiseamail a chasta le méid (níos lú ná 180 °) atá ag brath ar inbhéartach solúbthachta agus stiffness an eiseamail. Ansin bain úsáid as an méid goniometer chun an méid casadh eiseamail, uillinn casadh agus cruas an ábhair rubair a chinneadh. Méadaítear teocht an chórais de réir a chéile ag an bpointe seo, agus faightear plota den uillinn casadh i gcoinne teochta. De ghnáth déantar na teochtaí ag a sroicheann an modulus T2, T10, agus T100 a thaifeadadh mar chomhionann leis an luach modulus ag teocht an tseomra.
5. Aistarraingt Teocht Íseal (Tástáil TR)
Úsáidtear an tástáil TR chun cumas eiseamail sa stát teanntachta a mheas nuair a úsáidtear dífhoirmiúchán buan comhbhrúiteach agus scíthe strus comhbhrúiteach arna chinneadh ag strus comhbhrúiteach chun éifeachtaí teocht íseal a chinneadh. Mar a clúdaíodh níos luaithe, criostalóidh go leor polaiméirí cosúil le NR agus PVC ag teocht íseal, ach is féidir criostalú a dhéanamh ar shíneadh freisin, rud a fhágann fachtóirí breise agus iad ag féachaint ar airíonna teocht íseal. Maidir le hiarratais mheastóireachta ar nós fionraí sceite, tá TR faoi theannas an-oiriúnach agus is minic a úsáidtear é. Sa tástáil seo, tá an t-eiseamal fadaithe (go minic faoi 50% nó 100%) agus reoite sa stát fadaithe. Scaoiltear an t-eiseamal, agus ag an am sin ardaítear an teocht ag ráta cinnte chun aisghabháil an eiseamail a thomhas, déantar fad an chrapadh a thomhas agus déantar an fadú a thaifeadadh. De ghnáth tugtar faoi deara na teochtaí ag a laghdaíonn an t-eiseamal 10%, 30%, 50%, agus 70% mar TR10, TR30, TR50, agus TR70. Baineann TR10 leis an teocht brittleness; Baineann TR70 le dífhoirmiúchán buan an eiseamail i gcomhbhrú íseal-teocht; agus úsáidtear an difríocht idir TR10 agus TR70 chun criostalú an eiseamail a thomhas (is mó an difríocht, is mó an claonadh criostalaithe).
6 . Maolú Strus Comhbhrúite Teocht Íseal (CSR)
Is féidir an tástáil CSR a úsáid chun tuar a dhéanamh ar fheidhmíocht agus ar shaolré na n-ábhar séalaithe. Nuair a thugtar dífhoirmiúchán leanúnach ar chomhdhúil elastomeric, cruthaítear fórsa comhcheangailte, agus déanann cumas an ábhair an fórsa seo a choinneáil laistigh de raon comhshaoil áirithe a chumas séalaithe. Cuireann meicníochtaí fisiceacha agus ceimiceacha araon le scíthe strus, bunaithe ar am agus ar theocht, beidh fachtóir amháin chun tosaigh, breathnaítear scíthe fisiceach ag teocht íseal, díreach tar éis strus áirithe, rud a fhágann go ndéantar athshocrú slabhra agus athruithe sna dromchlaí rubair-líonta agus filler-filler, agus tá scíthe an chórais um bhaint strus inchúlaithe. Ag teochtaí níos airde, cinneann an comhdhéanamh ceimiceach an ráta scíthe, nuair a bhíonn na próisis fhisiceacha beag cheana féin agus go bhfuil an scíthe ceimiceach do-aisiompaithe, rud a fhágann go bhfuil briste slabhra agus imoibrithe tras-nasctha. Is féidir le rothaíocht teochta nó méaduithe tobann ar theocht tionchar a bheith aige ar scíthe strus in elastomers. Le linn na tástála CSR, cuirtear an t-eiseamal tástála
Le linn na tástála CSR, méadaítear scíthe struis nuair a bhíonn an t-eiseamal tástála faoi réir teochtaí ardaithe. Má tharlaíonn scíthe strus go luath sa tástáil, méadaíonn an méid scíthe breise ar dtús agus tá luach uasta aige le linn an chéad timthriall. I bpíosa tástála teanntachta mór chun samplaí gasket a tháirgeadh (trastomhas seachtrach 19mm, trastomhas istigh de 15mm), le daingneán leaisteacha a chomhbhrú leis an eiseamal go dtí a dtiús teocht an tseomra de 25%, agus ag 25 ℃ isteach sa seomra tástála comhshaoil, an teocht ag 25 ℃ a choimeád ar bun 24h, agus ansin síos go dtí -20 ℃, a chothabháil ar feadh 24 ℃ timthriall idir 24h, -1 ℃ ar feadh 24 uair an timthriall eile -1 ℃. 24h, an t-am tástála ar fad ag teocht na tástála, an teocht tástála, cinneadh fórsa leanúnach. Déantar an tomhas fórsa go leanúnach ar feadh an ama tástála ag an teocht tástála.
7. Éifeacht Ábhar Eitiléine
7.1 Tá an tionchar is mó ag ábhar eitiléine ar fheidhmíocht teocht íseal polaiméirí EPDM. Rinneadh meastóireacht ar pholaiméirí le hábhar Eitiléine ó 48% go 72% faoi fhoirmlithe séalaithe ardchaighdeáin. Tá sé mar aidhm acu go léir an éagsúlacht i slaodacht mooney a laghdú trí ENB a thabhairt isteach sna polaiméirí éagsúla seo.
Tá rubar EPDM éagruthach má tá an cóimheas eitiléine/próipiléine cothrom agus dáileadh randamach an dá mhonaiméir sa slabhra polaiméire. Ní chriostalaíonn EPDM le hábhar eitiléine 48% agus 54% ag teocht an tseomra nó os a chionn. Nuair a shroicheann an t-ábhar eitiléine 65%, tosaíonn na sraitheanna eitiléine ag méadú i líon agus fad agus féadann siad criostail a fhoirmiú, a bhreathnaítear sna beanna criostalaithe ar na cuair DSC timpeall 40 ° C. Dá mhéad na beanna DSC, is ea is mó na criostail a fhoirmíonn.
7.2 Chomh maith le héifeacht ábhar eitiléine ar airíonna teocht íseal a phléitear níos déanaí, bíonn tionchar ag méid criostalaithe ar éascaíocht a mheascadh agus a phróiseáil comhdhúile ina bhfuil criostail. Dá mhéad an méid criostalaithe, is gá níos mó oibre teasa agus lomadh ag an gcéim mheasctha chun an polaiméir a chumasc go hiomlán leis na comhpháirteanna eile. Méadaíonn neart rubair amh comhdhúile EPDM le méadú ar ábhar eitiléine. I bhfoirmlithe ina saothraítear rónta ina ndearnadh éifeacht na n-ábhar eitiléine a thomhas, tháinig méadú ceithre huaire ar a laghad ar an ábhar eitiléine ó 50% go 68% ar neart an rubair. Méadaíonn an cruas teocht an tseomra freisin le méadú ar an ábhar eitiléine. Is é 63° cruas Shore A an ghreamaitheach polaiméire éagruthach, ach is é 79° cruas Shore A an pholaiméir a bhfuil an cion eitiléine is airde aige. Tá sé seo mar gheall ar an méadú ar an seicheamh eitiléine, an méadú ar chriostalú sa ghreamaitheach, agus an méadú comhfhreagrach ar pholaiméirí teirmeaplaisteacha.
7.3 Nuair a dhéantar an cruas a thomhas ag teocht íseal, i gcodarsnacht leis na polaiméirí a bhfuil cion ard eitiléine acu, léiríonn na polaiméirí éagruthacha níos lú athraithe ar chruas, ach ní léiríonn an t-athrú ar chruas an ábhair eitiléine níos airde patrún líneach agus fanann an cruas ard ag teocht an tseomra, ionas go leanann na polaiméirí ina bhfuil an cion eitiléine níos airde ag an cruas is airde ag teocht íseal.
7.4 Tá sraith comhbhrúite ag brath go mór ar an teocht tástála. Má dhéantar tástáil air ag 175 °C, níl aon difríocht sa tacar comhbhrú idir aon cheann de na polaiméirí (tá an tacar faoi thionchar dearadh an chomhdhúil agus rogha an chórais vulcanization). Tar éis na criostail eitiléine a leá, taispeánann an polaiméir foirm éagruthach, agus chun éifeacht an ábhair eitiléine a scrúdú, rinneadh tástálacha ag 23 ° C. Is léir go bhfuil dífhoirmiúchán buan níos airde ag polaiméirí a bhfuil cion eitiléine níos airde acu (níos mó ná dhá uair níos mó), agus tá éifeacht an ábhair eitiléine níos mó fós nuair a dhéantar tástáil air ag -20 ° C agus -40 ° C. Tá ard-dhífhoirmiú buan (>80%) ag polaiméirí le níos mó ná 60% ábhar eitiléine; ag -40 ° C, níl ach dífhoirmiúchán buan íseal (17%) ag na polaiméirí iomlána éagruthacha.
7.5 Tionchar Ábhar Eitiléin ar Chruachan ar Theocht Íseal ó Thástáil Gehman. Mar gheall ar an teocht, dá airde an cúinne, an níos ísle ar an méadú ar stiffness (nó méadú ar modulus). Ag teocht íseal, méadaíonn an modulus stiffness go mór le méadú ar ábhar eitiléine. Maidir le polaiméirí éagruthacha, is é -47°C an T2, agus níl ach T2 de -16°C ag an polaiméir a bhfuil cion eitiléine is airde aige.
7.6TR Aisghabháil crapadh eiseamail a thomhas tar éis reo síneadh, tá tionchar suntasach ag an ábhar eitiléine ar an modh tástála, atá cosúil le tástáil Gehman arís.
Tá sé seo cosúil le tástáil Gehman. Athraíonn crapadh (%) na bpolaiméirí éagsúla mar fheidhm teochta, agus tá an t-aisghabháil crapadh is airde ag na polaiméirí éagruthacha ag teocht íseal; áfach, mar atá tuartha, tagann meath ar an téarnamh de réir mar a mhéadaíonn an cion eitiléine ag teocht ar leith.
meath ar aisghabháil. Athraíonn luach TR10 ó -53°C do pholaiméirí éagruthacha go -28°C do pholaiméirí a bhfuil cion ard eitiléine acu.
7.7 Timthriall scíthe comhbhrúite struis (CSR).
Rothaíocht. Comhbhrúigh na comhdhúile, lig dóibh scíth a ligean ag 25°C ar feadh 24 h, agus ansin iad a chur i dtimthriall teochtaí ó -20°C go 110°C go ham ar feadh 24 h. Nuair a dhéantar é a chomhbhrú don chéad uair, tar éis na tréimhse cothromaíochta, tá caillteanas strus níos airde ag an polaiméir criostalach E ná an polaiméir éagruthach, agus nuair a íslítear é go -20 ° C laghdaítear fórsa séalaithe an dá pholaiméir, agus tá coinneáil ard strus ag polaiméir éagruthach A (F / F0 níos airde). D'athchóirigh téamh an chomhdhúil go 110 ° C a fórsa séalaithe, agus nuair a tugadh ar ais go -20 ° C é, bhí fórsa séalaithe an pholaiméir criostalach fágtha níos lú ná 20% dá luach, a mheastar go ginearálta ró-íseal don chuid is mó d'iarratais, leis an polaiméir éagruthach ag coinneáil níos mó ná 50% dá fhórsa ina saothraítear rónta, agus tá aisghabháil níos airde ag an polaiméir éagruthach arís ná an polaiméir criostalach. Bhí conclúidí comhchosúla mar thoradh ar an gcéad timthriall eile. Is léir go bhfuil polaiméirí éagruthacha níos fearr le haghaidh iarratais ina saothraítear rónta ina bhfuil gá le feidhmíocht teocht ard agus íseal.
8. Tionchar an Ábhair Dhélefin
Chun an pointe neamhsháithithe a theastaíonn le haghaidh vulcanization a sholáthar, cuirtear dé-ilfiníní neamh-chomhchuingeacha mar ENB, HX agus DCPD le polaiméirí próipiléine eitiléine. Imoibríonn banna dúbailte amháin sa mhaitrís polaiméire, agus feidhmíonn an dara ceann mar chomhlánú ar an slabhra mhóilíneach polaiméirithe agus soláthraíonn sé an pointe vulcanization le haghaidh vulcanization buí sulfair. Rinneadh éifeacht ENB a mheas i bpróifílí barraí windshield (báisteach). Rinneadh comparáid idir polaiméirí ina bhfuil 2%, 6% agus 8% ENB. Bhí tionchar suntasach ag an Chomh maith leis an ENB ar na saintréithe vulcanization agus dlús crosslink. Mhéadaigh modulus agus tháinig laghdú suntasach ar fhadú. Mhéadaigh an cruas agus feabhsaíodh an tacar comhbhrú le linn ardú teochta. De réir mar a mhéadaíonn an t-ábhar ENB, éiríonn an t-am sábhála níos giorra.
Is ábhar éagruthach é ENB, agus nuair a chuirtear leis an gcnámh droma polaiméire, cuireann sé isteach ar chriostalú cuid eitiléine an pholaiméir, ionas gur féidir polaiméirí a bhfuil an t-ábhar eitiléine céanna acu a fháil, agus feabhsaíonn ábhar níos airde ENB na hairíonna íseal-teocht. Ag teocht an tseomra, feabhsaítear an t-ábhar ENB níos airde beagán ar an sraith comhbhrú mar gheall ar an dlús crosslink feabhsaithe. Mar sin féin, ag teocht íseal, tá sraith comhbhrú na polaiméirí a bhfuil ábhar ENB níos airde i bhfad níos fearr ná sin de na polaiméirí a bhfuil ábhar ENB 2% acu. Níor léirigh éifeacht ábhar ENB ar theocht brittleness, aistarraingt teochta, agus tástáil Gehman aon difríocht shuntasach i dteocht brittleness idir polaiméirí i gcoitinne, agus le haghaidh tástála Gehman agus an tástáil TR, léirigh gach polaiméir feabhas ar airíonna íseal-teocht le méadú ar ábhar ENB.
9. Éifeacht shlaodacht mooney ar Airíonna Teocht Íseal
Tá sé ar eolas go maith go bhfuil tionchar suntasach ag slaodacht mooney (mais mhóilíneach) ar iompar próiseála elastomers. In iarratais easbhrúite agus múnlaithe In iarratais easbhrúite agus mhúnlú, tá sé tábhachtach cumaisc a roghnú le luach slaodacht oiriúnach Mooney. Ag baint úsáide as an bhfoirmiú céanna a úsáideadh chun imscrúdú a dhéanamh ar éifeacht an tríú monaiméir, ENB, ar airíonna íseal-teocht chun slaodacht Mooney a scrúdú, rinneadh comparáid idir polaiméirí le slaodacht Mooney de 30, 60, agus 80, agus tháinig méadú ar shlaodacht Mooney na gcomhdhúile de réir mar a mhéadaigh slaodacht Mooney na polaiméirí a úsáideadh. Mhéadaigh neart teanntachta, modulus, agus neart rubair amh le méadú ar shlaodacht Mooney. Ní raibh éifeacht shlaodacht Mooney ar airíonna teocht íseal EPDM suntasach. Mar sin féin, méadaíonn an dífhoirmiúchán buan comhbhrú ag teocht an tseomra, -20 ° C agus -40 ° C le méadú ar mhais mhóilíneach. Mar sin féin, níor tháinig aon athrú suntasach ar an gcomhbhrú socraithe ag teocht an tseomra, -20°C agus -40°C le méadú ar mhais mhóilíneach, ach léirigh an comhbhrú socraithe ag teochtaí ardaithe (175°C) roinnt athruithe do shlaodacht gealaí níos airde na ngreamachán EPDM.
10. Conclúid
Tá éifeacht shuntasach ag an ábhar eitiléine agus dé-fhiléin ar fheidhmíocht leaistiméirí EPDM in iarratais ar theocht íseal, le polaiméirí le hábhar íseal eitiléine ag feidhmiú go maith agus polaiméirí a bhfuil ard-ábhar dé-eitiléine ag feabhsú mar gheall ar chriostalú cur isteach ar chuid eitiléine an pholaiméir. Ba cheart polaiméirí íseal-ábhar eitiléine a úsáid nuair is teorannú é feidhmíocht teocht íseal.
