A desvantaxe destacada do fluoroelastómero (FKM) é a escasa resistencia ás baixas temperaturas. A temperatura de retracción a baixa temperatura (TR10) do FKM binario é xeralmente de -18 a -16 ℃, e a temperatura de transición vítrea (Tg) é de -20 ℃; a resistencia a baixa temperatura do FKM ternario é máis pobre que a do FKM binario. O tipo especial de baixa temperatura FKM ten unha boa resistencia a baixas temperaturas, pero o prezo é moi alto.
FKM no 'sistema de clasificación estándar de produtos de caucho para automóbiles' ASTM D 2000-2012 dos produtos de grao M2, M5, M6 necesarios para pasar a proba de fragilidade a baixa temperatura F15 (-25 ℃), produtos de grao M4 necesarios para pasar a proba de fragilidade a baixa temperatura F17 (-40 ℃). Nos últimos anos, cada vez máis produtos FKM son necesarios para cumprir os requisitos de resistencia a altas temperaturas (250-275 ℃) e de fragilidade á baixa temperatura F15 ou F17. A mellor forma é usar FKM a baixa temperatura, como a temperatura de fraxilidade de -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipo FKM, pero este rendemento de alta temperatura FKM é pobre e o prezo é difícil de facer aceptable no mercado. Ao mellorar o rendemento dos compostos binarios FKM pode cumprir simultaneamente os requisitos de resistencia a baixas e altas temperaturas, eo custo tamén é razoable, converteuse nun punto quente de investigación.
Este traballo analiza a caracterización do rendemento FKM a baixa temperatura de Tg, TR10 e temperatura de fraxilidade (Tbri) da relación entre estudantes de posgrao, recheos, proceso de mestura, etc. sobre o rendemento de fraxilidade a baixa temperatura do adhesivo FKM binario e ternario para a preparación de adhesivo FKM resistente a baixas temperaturas para proporcionar referencia!
1. Caracterización das propiedades de fragilización a baixa temperatura do FKM
O caucho ten deformación reversible, pode producir unha gran deformación baixo a acción dunha pequena forza externa e pódese restaurar ao seu estado orixinal despois de eliminar a forza externa, polo que é amplamente utilizado. Non obstante, a medida que diminúe a temperatura, a elasticidade da goma deteriorouse gradualmente e, cando chega a Tg, a goma perde a súa elasticidade e falla. Debido á variedade de produtos de caucho, no proceso de uso pode estar sometido a impacto, tensión, cizallamento, torsión, extrusión, abrasión, etc., o seu rendemento de fragilidade a baixa temperatura debe basearse nas súas condicións de traballo para escoller o método de proba axeitado. Os métodos de proba de rendemento de fragilidade a baixa temperatura que se usan habitualmente inclúen a proba de Tg, a proba de temperatura de fraxilidade ao impacto, a proba de retracción a baixa temperatura, a proba de rixidez torsional a baixa temperatura (proba Gimen), a proba de resistencia ao estiramento e coeficiente de frío, a proba de dureza a baixa temperatura, a proba de deformación permanente de compresión a baixa temperatura e a proba de relaxación do estrés, etc.
A resistencia á baixa temperatura do FKM pódese caracterizar por Tg, Tbri, TR10 e Temperatura de torsión a baixa temperatura (TGem), etc. Estes parámetros teñen significados diferentes pero teñen certa relación entre si.
(1) Tg é a temperatura á que o caucho pasa do estado altamente elástico ao estado vítreo e do estado vítreo ao estado altamente elástico, que normalmente caracteriza o movemento microscópico das cadeas moleculares do caucho.
(2) Tbri é a temperatura á que non se produce ningún dano na goma nas condicións especificadas de deformación da forza de impacto, que xeralmente reflicte a resistencia da goma para o seu uso a baixas temperaturas e a súa capacidade para soportar danos.
(3) TR10 úsase para avaliar a viscoelasticidade e o efecto de cristalización do caucho a baixas temperaturas, e normalmente reflicte a temperatura máis baixa á que un material de caucho pode manter a súa recuperación elástica.
(4) TGem utiliza un fío de aceiro de torsión cunha constante de torsión coñecida como material de referencia para torcer a mostra nun gran ángulo, mentres que a medida que a temperatura diminúe, o módulo da goma aumenta, a rixidez aumenta e o ángulo de torsión diminúe ata o punto onde apenas se torce en Tg. O ángulo de torsión da goma segundo o cambio de temperatura pode avaliar o seu rendemento a baixa temperatura, reflectindo normalmente a temperatura máis baixa á que a goma mantén a súa elasticidade.
2 FKM Tg, TR10 e a relación entre Tbri
Os parámetros de rendemento de fragilización a baixa temperatura FKM de uso común son Tg, TR10 e Tbri, o provedor adoita adoptar o parámetro Tg e TR10, ASTM adopta o parámetro Tbri, hai certas diferenzas e relacións entre estes tres.
2. 1 A relación entre Tg e TR10
TR10 de cada grao de FKM está preto de Tg (a diferenza non é superior a 3 ℃), o que indica que tanto Tg como TR10 poden reflectir o movemento a baixa temperatura e a temperatura do estado do vidro da cadea molecular de goma.
2.2 Relación entre o contido de flúor FKM e as propiedades de fragilidade a baixa temperatura
No FKM binario e ternario común, TR10 aumenta co aumento do contido de flúor; cando se introduce un cuarto monómero, PMVE, o seu contido ten unha gran influencia sobre TR10.
O seu contido ten unha gran influencia sobre TR10. Aínda que o aumento do contido de flúor pode mellorar o límite superior da temperatura de uso de FKM, pero ao mesmo tempo, debido ao enlace CF substitúe o enlace CH, reducindo a suavidade da cadea molecular e o rendemento a baixa temperatura do caucho.
2.3 Influencia dos recheos nas propiedades de fragilización a baixa temperatura dos compostos de FKM
O adhesivo N774 de negro de carbón ten o Tbri máis baixo e a mellor resistencia a baixas temperaturas; O adhesivo de óxido de cinc ten o Tbri máis alto e a peor resistencia a baixas temperaturas; o rendemento de fragilidade a baixa temperatura dos cinco tipos de adhesivos non difire moito. Despois da análise, despois de engadir diferentes recheos, a brecha e a estrutura entre as cadeas moleculares de FKM son diferentes e o correspondente rendemento de fragilización a baixa temperatura é diferente.
Despois da análise, despois de engadir diferentes recheos, os ocos e estruturas entre as cadeas moleculares FKM son diferentes e as correspondentes propiedades de fragilidade a baixa temperatura son diferentes e o recheo cunha pequena cantidade de caucho ten un maior contido de xel e unha mellor resistencia a baixas temperaturas.
2.4 O efecto do proceso de mestura sobre as propiedades de fragilización a baixa temperatura dos compostos de FKM
O proceso de mestura tamén ten un efecto sobre as propiedades de fragilidade a baixa temperatura dos compostos FKM. A plastificación antes da mestura pode obter unha mellor flexibilidade da molécula de goma
A resistencia á baixa temperatura do composto pódese mellorar plastificando antes da mestura. O tratamento de paso fino despois de aparcar o composto pode mellorar as propiedades de dispersión dos recheos e compatibilizantes e mellorar a resistencia a baixas temperaturas. En xeral, canto máis longa sexa a moldura, menor será a viscosidade Mooney do caucho. O aumento do número de tempos de moldeo reducirá a Tg do caucho, pero o fenómeno non é significativo e non hai diferenzas significativas entre o Tg e o Tbri do caucho FKM con diferente número de tempos de moldeo.
3 Conclusión
(1) A Tg de FKM é próxima á de TR10, o que pode reflectir o movemento de baixa temperatura da cadea molecular de FKM e a temperatura do estado do vidro, e o Tbri é menor que o de Tg e TR10.
é inferior a Tg e TR10.
(2) A propiedade de fraxilización a baixa temperatura do FKM de alto flúor sulfurado con peróxido é mellor e a propiedade de fragilidade a baixa temperatura do FKM sulfurado binario de bisfenol é peor.
(3) A goma FKM chea de negro de carbón N774 ten unha mellor resistencia a baixas temperaturas; A goma cunha pequena cantidade de recheo ten un maior contido de xel e unha mellor resistencia ás baixas temperaturas.
(4) O número de tempos de moldeo ten pouco efecto sobre a propiedade de fragilidade a baixa temperatura dos compostos FKM.
