इथिलीन प्रोपिलीन रबराच्या उण्या तापमानांतल्या कार्यक्षमतायचेर परिणाम करपी घटक

उश्णताय प्लास्टीकाभशेन इलास्टॉमरांचो उपेग सादारणपणान विस्तृत तापमानांत आनी तांच्या कंवचेच्या संक्रमण तापमानापरस (Tg) खूब चड आसता. उश्णताय प्लास्टीकपरस इलास्टॉमराचे फायदे म्हळ्यार ताण अवस्थेंतल्यान (उंच लवचीकता) चड करून पुरायपणान परतून मेळपाची तांक, तशेंच तांची सामान्यीकृत लवचीकता, उणी कठीणताय आनी उण्या मॉड्यूलस गुणधर्म. कोठारांतल्या तापमानासकयल इलास्टॉमर वापरल्यार तांची कठीणताय वाडटा, मॉड्यूलस वाडटा आनी लवचीकता उणी जाता अशें दिसून येता. कोठारांतल्या तापमानासकयल इलास्टॉमर वापरल्यार कठीणताय वाडपाची, मापांक वाडपाची, लवचीकता उणी जावपाची (उणें ताण) आनी संपीडन वाडपाची प्रवृत्ती आसता. इलास्टोमेराच्या समस्याचेर आदारून एकाच वेळार दोन घडणुको घडूंक शकतात - कंवचे कठीण जावप आनी आंशिक स्फटिकीकरण - सीआर, ईपीडीएम, एनआर हीं स्फटिकीकरण दाखोवपी इलास्टॉमरांचीं कांय उदाहरणां.

1. उण्या तापमानांतल्या चांचणेची नियाळ

उण्या तापमानांतल्या बहुलक गुणधर्मांचें लक्षणीकरण करपाखातीर भंगुरपण, संपीडन कायम विकृती, फाटीं घेवप, कठीण जावप आनी क्रायोजेनिक कठीण करप हांचो उपेग जायतीं वर्सां जाता. संपीडन ताण शिथीलताय ही तुळेन नवी आसून ती वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितींत कांय काळांतल्या पदार्थाचें सीलिंग शक्त थारावपाचेर भर दिता.

2. भंगुरपण तापमान

ASTM D 2137 हातूंत भंगुरपणाच्या तापमानाची व्याख्या केल्या, ज्या तापमानांत वल्कनीकरण केल्ल्या रबरांत विशिश्ट आघात परिस्थितींत भग्नावस्थेचें वा फुटप दिसचें ना. पूर्वनिर्धारीत आकाराचे पांच रबर नमुने तयार करून कोठयेंत वा द्रव माध्यमांत दवरून 3±0.5min थारायिल्ल्या तापमानांत दवरतात आनी उपरांत 2.0±0.2m/s असो आघात वेग दितात. नमुने काडून तांकां आघात वा फुटपाची चांचणी करतात. नमुनो काडून ताचेर आघात वा मोडण काय ना हाची चांचणी करतात, सगळ्यांक लुकसाण जायना. भंगुरपणाच्या तापमानामेरेन ही चांचणी परत परत केल्ली - ज्या तापमानांत भग्नावस्थी मेळूंक नाशिल्ली सगळ्यांत उण्या तापमानांत १ सॅ.

3. उण्या तापमानांत संपीडन सेट आनी उण्या तापमानांत कठीण करप

उण्या तापमानाच्या संपीडन संचाची चांचणी पद्दत प्रमाण संपीडन संचांतल्या चांचणी पद्दतीकडेन सामकी लागीं आसता, फकत सुको बर्फ, द्रव नायट्रोजन वा यांत्रिक पद्दती अशा कांय ऊर्जा पद्दतीन तापमान नियंत्रीत करतात आनी तें मोल पूर्वनिर्धारीत तापमानाच्या ± 1° से.भितर आसता. फिक्सचरांतल्यान परत मेळ्ळ्या उपरांत नमुनोय पूर्वनिर्धारीत उण्या तापमानांत दवरून २९ मिमी.व्यास आनी १२.५ मिमी. उण्या तापमानाचो संपीडन संच ही प्रस्नांतल्या संयुगाच्या उपेगांक सील करपाची अप्रत्यक्ष पद्दत आसा. संपीडन ताण शिथीलताय ही प्रत्यक्ष पद्दत आसून ताचेर फुडें चर्चा जातली. तशेंच चड करून वल्केनायझ्ड संपीडन संच नमुनो (२९ मिमी. x १२.५ मिमी.) वापरून उण्या तापमानांत कठीण जावप थारायतात, पूण उण्या तापमान नियंत्रणाचेर परतून चांचणी करतात, जें संपीडन संचांतल्या तापमाना प्रमाण आसता आनी मागीर परतून तांच्या थारायिल्ल्या तापमानाच्याच तापमानांत करतात. कठीण जावप आनी उण्या तापमानाच्या संपीडन संचाचेर थंडसाणीचो थेट परिणाम जाता, पूण पॉलिमराच्या स्फटिकीकरणाची प्रवृत्तीचेरूय परिणाम जाता, स्फटिकीकरणाचो दर तापमानाचेर आदारून आसता, देखीक- सीआर -१० सॅ पुनर्रचना करप).

4. गेहमान उण्या तापमानांत कठीण करप

ASTM D 1053 हातूंत उण्या तापमानांतल्या कठीण करपाचे पद्दतीचें वर्णन अशें केलां: लवचीक बहुलक नमुन्यांची माळ वळखूंक येवपी घुंवपी स्थिरांक आशिल्ल्या तारेक स्थिरपणान जोडटात आनी तारेचो दुसरो तोंक ताराक घुंवडावंक परवानगी दिवपाक सक्षम अशा घुंवपी तकलेक जोडटात. नमुन्यांचे उश्णताय हस्तांतरण माध्यमांत सामान्यापरस विशिश्ट तापमानांत बुडयतात, त्या वेळार घुंवपाची तकली १८०° घुंवडायतात आनी उपरांत नमुन्यांची लवचीकता आनी ताठरपणाच्या उलट्या प्रमाणांत (१८०° परस उण्या प्रमाणांत) घुंवडायतात. उपरांत नमुन्याच्या घुंवळे वखदाचें प्रमाण, घुंवपाचो कोन आनी रबर पदार्थाची कठीणताय थारावपाखातीर गोनिओमीटराचें प्रमाण वापरतात. ह्या वेळार यंत्रणेचें तापमान ल्हव ल्हव वाडयतात आनी तापमानाआड घुंवपाच्या कोनाचो प्लॉट मेळटा. ज्या तापमानांत मॉड्यूलस T2, T10 आनी T100 मेरेन पावता तें तापमान चड करून कोठारांतल्या तापमानांतल्या मॉड्यूलस मोला इतलें नोंद करतात.

5. उण्या तापमानाचें फाटीं घेवप (टीआर चांचणी) .

उण्या तापमानाचे परिणाम थारावपाखातीर संपीडन कायम विकृती आनी संपीडन ताणांतल्यान थारायिल्ली संपीडन ताण शिथीलताय हांचो उपेग करतना ताण अवस्थेंतल्या नमुन्याची क्षमता मोलावपाखातीर टीआर चांचणेचो उपेग करतात. आदीं सांगिल्लेप्रमाण एनआर आनी पीव्हीसी सारकिले जायते पॉलिमर उण्या तापमानांत स्फटिकीभवन जातले, पूण ताणूनय स्फटिकीभवन जावंक शकता, जाका लागून उण्या तापमानाचे गुणधर्म पळयतना अतिरिक्त घटक निर्माण जातात. एग्जॉस्ट सस्पेंशन सारक्या मूल्यमापन उपेगाखातीर ताणांतल्यान टीआर खूब योग्य आसता आनी ताचो वारंवार उपेग करतात. हे चांचणेंत नमुनो लांब (चड करून ५०% वा १००%) आनी लांब अवस्थेंत गोठयतात. नमुनो सोडटात, त्या वेळार नमुन्याची वसुली मेजपाखातीर थारायिल्ल्या प्रमाणांत तापमान वाडयतात, संकोचनाची लांबाय मेजतात आनी विस्तार नोंद करतात. ज्या तापमानांत नमुनो १०%, ३०%, ५०% आनी ७०% आकुंचन जाता तें चड करून टीआर१०, टीआर३०, टीआर५० आनी टीआर७० अशें नोंद करतात. टीआर१० हो भंगुरपणाच्या तापमानाकडेन संबंदीत आसता; टीआर७० हो उण्या तापमानांतल्या संपीडनांतल्या नमुन्याच्या कायमस्वरूपी विकृतीकडेन संबंदीत आसता; आनी टीआर१० आनी टीआर७० हांचेमदलो फरक नमुन्याचें स्फटिकीकरण मेजपाखातीर वापरतात (जितलोच फरक चड आसता तितलोच स्फटिकीकरणाची प्रवृत्ती चड आसता).

६ हें . उण्या तापमानांत संपीडन ताण शिथीलताय (सीएसआर)

सीएसआर चांचणेचो उपेग करून सीलिंग पदार्थांच्या कार्यक्षमताय आनी आयुश्य हांचेविशीं अदमास काडूं येता. इलास्टोमेरिक संयुगाक सतत विकृती दिल्यार एकत्रीत शक्त तयार जाता आनी पदार्थाची ही शक्त एका खाशेल्या पर्यावरणीय आवांठाभितर दवरपाची तांक ताची सील करपाची तांक मेजता. भौतिक आनी रसायनीक अशो दोनूय यंत्रणां ताण शिथीलतायेंत योगदान दितात, वेळ आनी तापमान हांचेर आदारून एक घटक वर्चस्व गाजयता, उण्या तापमानांत, दिल्ल्या ताण उपरांत रोखडीच भौतिक शिथीलताय दिसून येता, जाका लागून साखळीची पुनर्रचना जाता आनी रबर-भरोवपी आनी भरपी-भरोवपी पृश्ठांत बदल जातात आनी ताण काडपाचे पद्दतीचें शिथीलपण उलटपासारकें आसता. चड तापमानांत रसायनीक संरचनेंतल्यान शिथीलतायेचो दर थारायतात, जेन्ना भौतिक प्रक्रिया पयलींच ल्हान आसतात आनी रसायनीक शिथीलताय अपरिवर्तनीय आसता, जाका लागून साखळी मोडप आनी क्रॉस-लिंकिंग विक्रिया जातात. तापमानाचें चक्र वा अचकीत तापमान वाडल्यार इलास्टॉमरांतल्या ताण शिथीलतायेचेर परिणाम जावं येता. सीएसआर चांचणे वेळार चांचणी नमुनो दवरतात

सीएसआर चांचणे वेळार चांचणी नमुनो उंचायेचेर दवरल्यार ताण शिथीलताय वाडटा. चांचणेचे सुरवेक ताण शिथीलताय आयल्यार पयलीं अतिरिक्त शिथीलतायेचें प्रमाण वाडटा आनी पयल्या चक्रांत चडांत चड मोल आसता. गॅसकेट नमुने तयार करपाखातीर ताण आशिल्ल्या व्हडल्या चांचणी कुडक्यांत (१९ मिमी.भायलो व्यास, भितरलो व्यास १५ मिमी.), लवचीक फिक्सचर आशिल्ल्या नमुन्याक तांच्या कोठारांतल्या तापमानाची दाटाय २५% मेरेन संकुचीत करतले आनी २५ सॅ.तापमानाचेर पर्यावरणीय चांचणी कोठयेंत, २४ सॅ 24h, उपरांत फुडलें तापमान -20 ~ 110 °C चक्रा मदीं 24h, चांचणी तापमानांत पुराय चांचणी वेळ, चांचणी तापमान, सतत शक्त थारावप. चांचणी तापमानांत पुराय चांचणी काळांत शक्तीचें मापन सतत करतात.

7. इथिलीन आशिल्ल्या पदार्थाचो परिणाम

७.१ इथिलीन आशिल्ल्या पदार्थाचो ईपीडीएम पॉलिमरांच्या उण्या तापमानाच्या कार्यक्षमतायचेर सगळ्यांत चड परिणाम जाता. ४८% ते ७२% इथिलीन आशिल्लें पॉलिमर उच्च दर्ज्याच्या सीलिंग सुत्रांखाला मूल्यमापन केलें. ह्या वेगवेगळ्या बहुलकांत एनबी घालून मूनी चिकटपणाांतलो फरक उणो करपाचो हेतू सगळ्यांचो आसा.

इथिलीन/प्रोपायलीन प्रमाण सारकें आसल्यार आनी बहुलक साखळींतल्या दोन मोनोमरांचें वितरण यादीक आसल्यार ईपीडीएम रबर अनाकार आसता. ४८% आनी ५४% इथिलीन आशिल्लें ईपीडीएम कोठारांतल्या तापमानांत वा ताचेपरस चड तापमानांत स्फटिकीकरण जायना. जेन्ना इथिलीनाचें प्रमाण ६५% जाता तेन्ना इथिलीन क्रमांकांची संख्या आनी लांबाय वाडूंक लागता आनी स्फटिक तयार जावंक शकतात, जे ४० सॅ. डीएससीचे शिखर जितले व्हडले तितले व्हडले स्फटिक तयार जातात.

७.२ उपरांत चर्चा केल्ल्या उण्या तापमानाच्या गुणधर्मांचेर इथिलीनाच्या प्रमाणाचो परिणामावांगडाच स्फटिक आकाराचो परिणाम स्फटिक आशिल्ल्या संयुगांचें मिश्रण आनी प्रक्रिया करपाच्या सोयीचेर जाता. स्फटिक आकार जितलो व्हड आसता तितलेच चड उश्णताय आनी कटाव कामाची गरज मिश्रणाच्या पांवड्यार बहुलक हेर घटकांवांगडा पुरायपणान भरसण जावची पडटा. इथिलीनाचें प्रमाण वाडत वचत ईपीडीएम संयुगांची कच्च्या रबराची तांक वाडटा. इथिलीनाच्या प्रमाणाचो परिणाम मेजपाच्या सीलिंग सुत्रांत इथिलीनाचें प्रमाण ५०% ते ६८% मेरेन वाडल्यार रबराची घटसाण उण्यांत उणी चार पटींनी वाडटा. तशेंच इथिलीनाचें प्रमाण वाडत वचत कोठारांतल्या तापमानांतली कठीणताय वाडटा. अनाकार बहुलक चिकटवपी पदार्थाची शोर ए कठीणताय ६३° आसता, जाल्यार चडांत चड इथिलीन आशिल्ल्या पॉलिमराची शोर ए कठीणताय ७९° आसता. हाका लागून इथिलीन क्रम वाडप, चिकटवपी पदार्थांत स्फटिकीकरण वाडप आनी ताचे अनुरूप उश्णताय प्लास्टीक बहुलकांत वाड जावप.

७.३ जेन्ना उण्या तापमानांत कठीणताय मेजतात तेन्ना इथिलीन चड आशिल्ल्या बहुलकांच्या विपरीत अनाकार बहुलकांत कठीणतायेंत उणो बदल दिसता, जाल्यार चड इथिलीन आशिल्ल्या बहुलकांतल्या कठीणतेंतल्या बदलाक लागून रेखीव नमुनो दिसना आनी कोठारांतल्या तापमानांत कठीणताय चड उरता, देखून उण्या तापमानांत चड इथिलीन आशिल्ल्या बहुलकांची कठीणताय चड उरता.

७.४ संपीडन संच चड करून चांचणी तापमानाचेर आदारून आसता. 175 सॅ. इथिलीन स्फटिक वितळ्ळ्या उपरांत बहुलक अनाकार रूप दाखयता आनी इथिलीन आशिल्ल्या पदार्थाचो परिणाम पळोवपाखातीर २३ सॅ. इथिलीनाचें प्रमाण चड आशिल्ल्या पॉलिमरांत कायम स्वरूपी�विकृतताय चड (दुप्पट परस चड) स्पश्टपणान जाता आनी -२० सॅ.आनी -४० सॅ. ६०% परस चड इथिलीन आशिल्ल्या पॉलिमरांत कायमस्वरूपी विकृतताय चड आसता (>८०%); -४० सॅ.तापमानाचेर फकत पुरायपणान अनाकार बहुलकांत कायम विकृती उणी (१७%) आसता.

७.५ गेहमन चांचण्यांवयल्यान उण्या तापमानांतल्या कठीण जावपाचेर इथिलीन आशिल्ल्या पदार्थाचो परिणाम. तापमान दिल्यार कोनसो जितलो चड आसता तितलोच ताठरपण वाडटा (वा मॉड्यूलस वाडटा) तितलोच उणो जाता. उण्या तापमानांत इथिलीनाचें प्रमाण वाडत वचत ताठरतायेचें मापांक खूब वाडटा. अनाकार बहुलकांक T2 -47 सॅ., जाल्यार सगळ्यांत चड इथिलीन आशिल्ल्या बहुलकांत T2 फकत -16 सॅ.

7.6TR विस्तार गोठण केल्या उपरांत नमुन्यांची संकोचन वसुली मेजप, इथिलीनाच्या प्रमाणाचो चांचणी पद्दतीचेर म्हत्वाचो परिणाम जाता, जी परतून गेहमान चांचणेसारकीच आसता.

ही गेहमान चांचणे सारकीच आसा. वेगवेगळ्या बहुलकांचें संकोचन (%) तापमानाच्या कार्याप्रमाण बदलता, अनाकार बहुलकांक उण्या तापमानांत सगळ्यांत चड संकोचन वसुली मेळटा; पूण अदमासाप्रमाण दिल्ल्या तापमानांत इथिलीनाचें प्रमाण वाडत वचत वसुली इबाडटा.

बरे जावपाची स्थिती इबाडटा. अनाकार पॉलिमरांखातीर टीआर१० चें मोल -५३ सॅ.सावन इथिलीन चड आशिल्ल्या बहुलकांक -२८ सॅ.

७.७ संपीडन ताण शिथीलताय (सीएसआर) चक्र

सायकल. संयुगां संकुचीत करून २५ सॅ.तापमानाचेर २४ h शिथिल करपाक दवरात आनी उपरांत -२० सॅ.ते ११० सॅ.मेरेनच्या तापमानाच्या चक्रांत खंडीतपणान २४ h दवरतात. पयलेच खेपे संकुचीत केल्यार समतोल काळा उपरांत स्फटिकी बहुलक E हातूंत अनाकार बहुलकापरस चड ताण उणें जाता आनी -२० सॅ. संयुगाक ११० सॅ.मेरेन तापयल्यार ताचें सीलिंग शक्त परतून मेळ्ळी आनी परतून -२० सॅ स्फटिकी बहुलक. फुडल्या चक्रांतल्यानय अशेच निश्कर्श मेळ्ळे. जंय चड आनी उण्या तापमानांतल्या कार्यक्षमतायची गरज आसता थंय सील करपाच्या उपेगाखातीर अनाकार पॉलिमर श्रेश्ठ आसतात हें स्पश्ट जाता.

8. डायोलेफिन आशयाचे परिणाम

वल्कनीकरणाखातीर लागपी असंतृप्त बिंदू मेळोवपाखातीर इथिलीन प्रोपिलीन पॉलिमरांत एनबी, एचएक्स आनी डीसीपीडी सारकिले असंयुग्मित डायोलेफिन घालतात. एक दुहेरी बंध बहुलक मॅट्रिक्सांत विक्रिया करता, जाल्यार दुसरें बहुलकीकरण केल्ल्या रेणू साखळीक पूरक म्हूण काम करता आनी गंधक हळडुव्या वल्कनीकरणाखातीर वल्कनीकरण बिंदू दिता. एनबीच्या परिणामाचें विंडशील्ड (पावस) बार प्रोफायलांत मूल्यमापन केलें. २%, ६% आनी ८% ईएनबी आशिल्ल्या पॉलिमरांची तुळा केल्ली.ईएनबी घालून वल्कनायझेशनाच्या खाशेलपणांचेर आनी क्रॉसलिंक घनतेचेर म्हत्वाचो परिणाम जालो. मॉड्यूलस वाडलो जाल्यार विस्तार खूब उणो जालो. तापमान वाडटना कठीणताय वाडली आनी संपीडन संचांत सुदारणा जाली. जशें जशें ईएनबीचें प्रमाण वाडत वता तशें तशें चारिंग वेळ उणो जाता.

एनबी हें अनाकार पदार्थ आसून, पॉलिमराच्या फाटीच्या कण्याक घालतकच पॉलिमराच्या इथिलीन भागाचें स्फटिकीकरणांत व्यत्यय हाडटा, जाका लागून इथिलीनाचें प्रमाण समान आशिल्लें पॉलिमर मेळूंक शकतात आनी एनबीचें प्रमाण चड आसल्यार उण्या तापमानांतले गुणधर्म सुदारतात. कोठारांतल्या तापमानांत एनबीचें प्रमाण चड आसल्यार क्रॉसलिंक घनतेंत सुदारणा जाल्ल्यान संपीडन संचांत मात्शी सुदारणा जाता. पूण उण्या तापमानांत एनबीचें प्रमाण चड आशिल्ल्या पॉलिमरांचो संपीडन संच २% एनबी आशिल्ल्या पॉलिमरांपरस खूब बरो आसता. भंगुरता तापमान, तापमान फाटीं घेवप आनी गेहमन चांचणेचेर एनबी आशिल्ल्या पदार्थाचो परिणाम सादारणपणान पॉलिमरांमदल्या भंगुरपणाच्या तापमानांत व्हडलोसो फरक दिसूंक नाशिल्लो आनी गेहमान चांचणेखातीर आनी टीआर चांचणेखातीर दर एका पॉलिमरांत एनबीचें प्रमाण वाडत वचत उण्या तापमानाच्या गुणधर्मांत सुदारणा दिसून आयली.

9. उण्या तापमानाच्या गुणधर्मांचेर मूनी चिकटपणाचो परिणाम

चंद्राच्या चिकटपणाचो (आणवीय द्रव्यमान) इलास्टॉमरांच्या प्रक्रिया वर्तनाचेर म्हत्वाचो परिणाम जाता हें सगळ्यांक खबर आसा. बाह्य निर्गमन आनी मोल्डिंग उपेगांत बाह्य निर्गमन आनी मोल्डिंग उपेगांत योग्य मूनी चिकटपणा मोल आशिल्लें संयुग वेंचप म्हत्वाचें आसता. मूनी चिकटपणा तपासपाखातीर तिसऱ्या मोनोमराच्या ईएनबीच्या उण्या तापमानाच्या गुणधर्मांचेर जावपी परिणाम सोदून काडपाखातीर वापरिल्लें तेंच सुत्र वापरून ३०, ६० आनी ८० मूनी चिकटपणा आशिल्ल्या पॉलिमरांची तुळा केली आनी वापरिल्ल्या बहुलकांची मूनी चिकटपणा वाडत वचत संयुगांची मूनी चिकटपणा वाडली. मूनीची चिकटपणा वाडत वचत ताण, मॉड्यूलस आनी कच्च्या रबराची तांक वाडत गेली. ईपीडीएमच्या उण्या तापमानाच्या गुणधर्मांचेर मूनी चिकटपणाचो परिणाम म्हत्वाचो नाशिल्लो. पूण कोठारांतल्या तापमानांत, -२० सॅ.आनी -४० सॅ. पूण कोठारांतल्या तापमानांत, -२० सॅ.आनी -४० सॅ.

10. निश्कर्श काडप

इथिलीन आनी डायोलेफिन हांचें प्रमाण उण्या तापमानाच्या उपेगांत ईपीडीएम इलास्टॉमरांच्या कार्यक्षमतायचेर म्हत्वाचो परिणाम जाता, उण्या तापमानांतल्या इथिलीन आशिल्ल्या पॉलिमरांचें काम बरें जाता आनी चड डायोलेफिन आशिल्लें पॉलिमर पॉलिमराच्या इथिलीन भागाचें स्फटिकीकरण खंडीत जाल्ल्यान सुदारता. उण्या तापमानांतली कार्यक्षमताय मर्यादा आसतना उण्या प्रमाणांत इथिलीन आशिल्ले पॉलिमर वापरचे.