फ्ल्युओरोइलास्टोमरांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांचो अभ्यास

फ्ल्युओरोइलास्टोमर (FKM) चो उल्लेखनीय गैरसोय म्हळ्यार उण्या तापमानाक प्रतिकारशक्ती उणी. द्विपदी एफकेएमचें उण्या तापमानाचें फाटीं घेवपाचें तापमान (TR10) सादारणपणान -18 ते -16 सॅ., आनी कंवचेचें संक्रमण तापमान (Tg) -20 सॅ. त्रिगुणी एफकेएमचो उण्या तापमानाचो प्रतिकार द्विपदी एफकेएम परस चड वायट आसता. खाशेल्या उण्या तापमानाच्या प्रकारच्या एफकेएमांत उण्या तापमानाक बरो प्रतिकार आसता, पूण ताची किंमत खूब चड आसता.

एएसटीएम डी 2000-2012 'मोटोमोटिव्ह रबर उत्पाद मानक वर्गीकरण प्रणाली' हातूंतल्या एफकेएम उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाची F15 (-25 ° से.) चांचणी पास जावपाक जाय आशिल्ल्या एम 2, एम 5, एम 6 ग्रेड उत्पादांची, उण्या तापमानाची भंगुरताय एफ 17 (-40 ° से.) चांचणी पास जावपाक जाय आशिल्ल्या एम 4 ग्रेड उत्पादांची. हालींच्या वर्सांनी चड तापमान प्रतिकार (२५०-२७५ सॅ.) आनी उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या एफ१५ वा एफ१७ ह्या दोनूय प्रकारांची गरज भागोवपाखातीर चडांत चड एफकेएम उत्पादनांची गरज आसा. सगळ्यांत बरो उपाय म्हणल्यार उण्या तापमानाचें एफकेएम वापरप, जशें -45 ~ -40 °C व्हिटन जीएलटी प्रकार एफकेएमचें भंगुरपण तापमान, पूण ही एफकेएम उच्च तापमानाची कार्यक्षमताय वायट आसता आनी किंमत बाजारांत मान्य करप कठीण आसता. द्विपदी एफकेएम संयुगांची कार्यक्षमताय सुदारून एकाच वेळार उण्या आनी चड तापमानाच्या प्रतिकाराची गरज भागोवंक मेळटा आनी खर्चूय वाजवी आसता, हें संशोधनाचें एक गरम स्थळ जालां.

ह्या पत्रांत संदर्भ दिवपा खातीर उण्या तापमानाक प्रतिरोधक एफकेएम चिकटवपी तयार करपा खातीर द्विपदी आनी त्रिगुणी FKM चिकटपी उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या कार्यक्षमतायचेर पदव्युत्तर विद्यार्थ्यां मदल्या संबंदाच्या Tg, TR10 आनी भंगुरपण तापमान (Tbri) च्या FKM उण्या तापमानाच्या कार्यक्षमतायचें लक्षणीकरण केलां!

1. एफकेएम उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांचें लक्षणीकरण

रबरांत उलटपासारकी विकृतताय आसता, ल्हान भायल्या शक्तीच्या क्रियेखाला व्हड विकृती निर्माण जावंक शकता आनी भायली शक्त काडल्या उपरांत ताची मूळ स्थिती परतून मेळूंक शकता, देखून ताचो व्हड प्रमाणांत उपेग जाता. पूण तापमान उणें जाता तशें रबराची लवचीकता ल्हव ल्हव इबाडत वता आनी ती Tg मेरेन पावतकच रबराची लवचीकता उणी जावन तो अपेशी थारता. रबराच्या उत्पादनांतल्या विंगड विंगड प्रकारांक लागून वापराचे प्रक्रियेंत आघात, ताण, कटाव, घुंवप, बाह्य निर्गमन, घर्षण आदी गजालींचो सामना करूं येता, योग्य चांचणी पद्दत वेंचपाखातीर ताची उण्या तापमानांतली भंगुरपणाची कार्यक्षमताय ताचे कामाचे स्थितीचेर आदारीत आसूंक जाय. सादारणपणान वापरांत आशिल्ल्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाची कार्यक्षमताय चांचणी पद्दतींत Tg चांचणी, आघात भंगुरपण तापमान चांचणी, उण्या तापमानांतली फाटीं घेवपाची चांचणी, उण्या तापमानांतली घुंवपी कडकपणाची चांचणी (Gimen test), ताण आनी थंड गुणांकाक प्रतिकार करपाची चांचणी, उण्या तापमानांतली कठीणताय चांचणी, उण्या तापमानांतली संपीडन कायम विकृती आनी ताण शिथीलताय चांचणी आदी पद्दतींचो आस्पाव जाता.

एफकेएमच्या उण्या तापमानाच्या प्रतिकाराचें खाशेलपण म्हळ्यार Tg, Tbri, TR10 आनी उण्या तापमानांत Torsion Temperature (TGem) आदी.ह्या मापदंडांचे अर्थ वेगवेगळे आसतात पूण एकामेकांकडेन कांय प्रमाणांत संबंद आसतात.

(१) Tg म्हळ्यार रबराची अती लवचीक अवस्थेवयल्यान कंवचेच्या अवस्थेंत आनी कंवचेच्या अवस्थेंतल्यान चड लवचीक अवस्थेंत बदल जावपी तापमान, जें चड करून रबराच्या रेणू साखळींच्या सूक्ष्म हालचालीचें खाशेलपण आसता.

(२) आघात बळ विकृतीच्या निर्दिश्ट परिस्थितींत रबराक कसलेंच नुकसान जायना अशें तापमान Tbri म्हळ्यार चड करून उण्या तापमानांत वापरपाखातीर रबराची तांक आनी नुकसान सोंसपाची ताची तांक दाखोवपी तापमान.

(३) उण्या तापमानांत रबराची चिकट लवचीकता आनी स्फटिकीकरण परिणाम हांचें मुल्यांकन करपाखातीर टीआर१० वापरतात आनी चड करून रबराच्या पदार्थाची लवचीक वसुली तिगोवन दवरपाक मेळपी सगळ्यांत उण्या तापमानाचें प्रतिबिंबीत करतात.

(४) टीजेम नमुनो व्हड कोनांत घुंवडावपाखातीर संदर्भ पदार्थ म्हूण वळखूंक येवपी घुंवपी स्थिरांक आशिल्लो घुंवपी तिख्याचो तार वापरता, जाल्यार तापमान उणें जातकच रबराचें मॉड्यूलस वाडटा, कडकपण वाडटा आनी घुंवपाचो कोन असो उणो जाता की तो Tg हांगा कठीणपणान घुंवता. तापमानांतल्या बदलाप्रमाण रबराच्या घुंवपाचो कोन ताच्या उण्या तापमानाच्या कार्यक्षमतायचें मुल्यांकन करूं येता, चड करून रबराची लवचीकता ज्या सगळ्यांत उण्या तापमानांत दवरता ताचें प्रतिबिंबीत करता.

२ एफकेएम टीजी, टीआर१० आनी टीब्रि हांचेमदलो संबंद

सादारणपणान वापरांत आशिल्ले एफकेएम उण्या तापमानाचे भंगुरपण कार्यप्रदर्शनाचे मापदंड Tg, TR10 आनी Tbri आसतात, पुरवणदार चड करून Tg आनी TR10 हो मापदंड आपणायता, ASTM Tbri हो मापदंड आपणायता, ह्या तिगांयमदीं कांय फरक आनी संबंद आसात.

2. 1 Tg आनी TR10 हांचेमदलो संबंद

एफकेएमच्या दर एका ग्रेडाचो टीआर१० टीजीक लागीं आसता (भेद ३ सॅ.परस चड नासता), हाचेवयल्यान टीजी आनी टीआर१० ह्या दोनूय प्रकारांनी रबराच्या रेणू साखळीच्या उण्या तापमानांतल्या हालचालीचें आनी कंवचेच्या स्थितीचें तापमान प्रतिबिंबीत करूं येता अशें दिसून येता.

२.२ एफकेएम फ्ल्युओरीन प्रमाण आनी उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांमदलो संबंद

सामान्य द्विपदी आनी त्रिगुणी एफकेएमांत फ्लोरीनाचें प्रमाण वाडत वचत टीआर१० वाडटा; जेन्ना चवथो मोनोमर पीएमव्हीई हाडटात तेन्ना तातूंतल्या आशयाचेर टीआर१०चेर व्हड परिणाम जाता.

ताच्या आशयाचेर टीआर10 चेर व्हड प्रभाव पडटा. फ्लोरीनाचें प्रमाण वाडल्यार एफकेएम वापराच्या तापमानाची वयली मर्यादा सुदारूं येता आसली तरी, पूण त्याच वेळार सीएफ बंधाक लागून सीएच बंधाची सुवात येता, जाका लागून रेणू साखळीची मोवसाण आनी रबराची उण्या तापमानांतली कार्यक्षमताय उणी जाता.

२.३ एफकेएम संयुगांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांचेर भरपी पदार्थांचो प्रभाव

कार्बन ब्लॅक एन७७४ चिकटवपी पदार्थांत सगळ्यांत उणो Tbri आनी उण्या तापमानाक सगळ्यांत बरो प्रतिकार आसता; जस्त ऑक्सायड चिकटवपी पदार्थांत सगळ्यांत चड Tbri आनी उण्या तापमानाक सगळ्यांत वायट प्रतिकार आसता; पांच प्रकारच्या चिकटवपी पदार्थांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या कार्यक्षमतेंत व्हडलोसो फरक दिसना. विश्लेशण केल्या उपरांत वेगवेगळे भरपी पदार्थ घालतकच एफकेएम रेणू साखळींमदली अंतर आनी संरचना वेगळी आसता आनी ताचेकडेन संबंदीत आशिल्ल्या उण्या तापमानांतली भंगुरपणाची कार्यक्षमताय वेगळी आसता.

विश्लेशण केल्या उपरांत वेगवेगळे भरपी पदार्थ घालतकच एफकेएम रेणू साखळींमदलीं अंतर आनी संरचना वेगवेगळीं आसतात आनी ताचेकडेन संबंदीत आशिल्ल्या उण्या तापमानांतले भंगुरपणाचे गुणधर्म वेगवेगळे आसतात आनी थोड्या प्रमाणांत रबर आशिल्ल्या भरावांत जेलचें प्रमाण चड आसता आनी उण्या तापमानाक चड प्रतिकार आसता.

२.४ एफकेएम संयुगांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांचेर मिश्रण प्रक्रियाचो परिणाम

तशेंच मिश्रण प्रक्रियेचो एफकेएम संयुगांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्मांचेर परिणाम जाता. मिश्रण करचे पयलीं प्लास्टीकीकरण केल्यार रबराच्या रेणूंची लवचीकता चड बरी मेळूंक शकता

मिश्रण करचेपयलीं प्लास्टीकीकरण करून संयुगाचो उण्या तापमानाचो प्रतिकार सुदारूं येता. संयुग उबी केल्या उपरांत पातळ पास उपचारा वरवीं भरपी आनी सुसंगत करपी पदार्थांचे प्रसारण गुणधर्म सुदारूं येतात, आनी उण्या तापमानांत प्रतिकारशक्ती सुदारूं येता. सादारणपणान मोल्डिंग जितलें चड आसता तितलें रबराची मूनी चिकटपणा उणी जाता. मोल्डिंग वेळ वाडयल्यार रबराचें Tg उणें जातलें, पूण ही घडणूक म्हत्वाची ना, आनी वेगवेगळ्या मोल्डिंग वेळाच्या एफकेएम रबराच्या Tg आनी Tbri मदीं व्हडलोसो फरक दिसना.

३ निश्कर्श

(१) एफकेएमचो टीजी टीआर१० च्या लागीं आसता, जो एफकेएम रेणू साखळी आनी कंवचेच्या अवस्थेच्या तापमानाची उण्या तापमानाची हालचाल प्रतिबिंबीत करूंक शकता आनी टीबीआर टीजी आनी टीआर१० हांचेपरस उणो आसता.

Tg आनी TR10 परस उणें आसता.

(२) पेरॉक्सायड गंधकयुक्त उच्च फ्लोरीन एफकेएमचो उण्या तापमानांतलो भंगुर गुणधर्म चड बरो आसता आनी बिस्फेनॉल द्विपदी गंधकयुक्त एफकेएमचो उण्या तापमानांतलो भंगुर गुणधर्म चड वायट आसता.

(३) कार्बन ब्लॅक एन७७४ हांणी भरिल्ल्या एफकेएम रबरांत उण्या तापमानाक चड प्रतिकारशक्ती आसता; थोड्या प्रमाणांत भरपी रबरांत जेलचें प्रमाण चड आसता आनी उण्या तापमानाक चड प्रतिकार आसता.

(४) एफकेएम संयुगांच्या उण्या तापमानांतल्या भंगुरपणाच्या गुणधर्माचेर मोल्डिंग वेळांचो संख्येचो व्हडलोसो परिणाम जायना.