ઇથિલિન પ્રોપીલીન રબરના નીચા-તાપમાન પ્રભાવને અસર કરતા પરિબળો

થર્મોપ્લાસ્ટિક્સથી વિપરીત, ઇલાસ્ટોમર્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં અને તેમના કાચના સંક્રમણ તાપમાન (Tg) કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઉપર થાય છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ પર ઇલાસ્ટોમર્સના ફાયદા એ છે કે તેમની તાણ સ્થિતિ (ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતા), તેમજ તેમની સામાન્ય સ્થિતિસ્થાપકતા, ઓછી કઠિનતા અને ઓછી મોડ્યુલસ ગુણધર્મોમાંથી લગભગ સંપૂર્ણપણે પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા છે. જ્યારે ઈલાસ્ટોમર્સનો ઉપયોગ ઓરડાના તાપમાને નીચે કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ કઠિનતામાં વધારો, મોડ્યુલસમાં વધારો અને સ્થિતિસ્થાપકતામાં ઘટાડો દર્શાવે છે. જ્યારે ઈલાસ્ટોમર્સનો ઉપયોગ ઓરડાના તાપમાનથી નીચે થાય છે, ત્યારે કઠિનતા વધવાની, મોડ્યુલસ વધારવાની, સ્થિતિસ્થાપકતા ઘટાડવાની (ઓછી તાણ) અને સંકોચન વધારવાની વૃત્તિ હોય છે. ઇલાસ્ટોમર સાથેની સમસ્યાના આધારે, એક જ સમયે બે ઘટનાઓ થઇ શકે છે - કાચનું સખ્તાઇ અને આંશિક સ્ફટિકીકરણ - CR, EPDM, NR એ ઇલાસ્ટોમર્સના કેટલાક ઉદાહરણો છે જે સ્ફટિકીકરણનું પ્રદર્શન કરે છે.

1. નીચા તાપમાન પરીક્ષણની ઝાંખી

નીચા તાપમાને પોલિમર ગુણધર્મો દર્શાવવા માટે બરડપણું, કમ્પ્રેશન કાયમી વિકૃતિ, પાછું ખેંચવું, સખ્તાઇ અને ક્રાયોજેનિક સખ્તાઇનો ઉપયોગ ઘણા વર્ષોથી કરવામાં આવે છે. સંકુચિત તાણ છૂટછાટ પ્રમાણમાં નવી છે અને વિવિધ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સમયના સમયગાળામાં સામગ્રીના સીલિંગ બળને નિર્ધારિત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

2. બરડપણું તાપમાન

ASTM D 2137 બરડતા તાપમાનને સૌથી નીચા તાપમાન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે જેના પર વલ્કેનાઈઝ્ડ રબર નિર્દિષ્ટ અસરની પરિસ્થિતિઓમાં અસ્થિભંગ અથવા ભંગાણ બતાવશે નહીં. પૂર્વ-નિર્ધારિત આકારના પાંચ રબર નમૂનાઓ તૈયાર કરવામાં આવે છે, એક ચેમ્બર અથવા પ્રવાહી માધ્યમમાં મૂકવામાં આવે છે, 3±0.5 મિનિટ માટે સેટ તાપમાનને આધિન હોય છે, અને પછી તેને 2.0±0.2m/s ની અસર વેગ આપવામાં આવે છે. નમૂનાઓ દૂર કરવામાં આવે છે અને અસર અથવા ભંગાણ પરીક્ષણને આધિન કરવામાં આવે છે. નમૂનો દૂર કરવામાં આવે છે અને અસર અથવા અસ્થિભંગ માટે પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, બધું નુકસાન વિના. પરીક્ષણ બરડતા તાપમાન સુધી પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યું હતું - સૌથી નીચું તાપમાન કે જેમાં કોઈ અસ્થિભંગ જોવા મળ્યું ન હતું તે 1 ° સેની ખૂબ નજીક હતું.

3. નીચા તાપમાન કમ્પ્રેશન સેટ અને નીચા તાપમાન સખ્તાઇ

નીચા-તાપમાન કમ્પ્રેશન સેટ માટેની પરીક્ષણ પ્રક્રિયા પ્રમાણભૂત કમ્પ્રેશન સેટની ખૂબ જ નજીક છે, સિવાય કે તાપમાન અમુક ઉર્જા પદ્ધતિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, જેમ કે શુષ્ક બરફ, પ્રવાહી નાઇટ્રોજન અથવા યાંત્રિક પદ્ધતિઓ, અને મૂલ્ય પ્રીસેટ તાપમાનના ± 1°C ની અંદર હોય છે. ફિક્સ્ચરમાંથી પુનઃપ્રાપ્તિ પછી, નમૂનાને પૂર્વ નિર્ધારિત નીચા તાપમાને પણ મૂકવામાં આવે છે અને 29 મીમીના વ્યાસ અને 12.5 મીમીની જાડાઈમાં મોલ્ડ કરવામાં આવે છે. નિમ્ન-તાપમાન કમ્પ્રેશન સેટ એ પ્રશ્નમાં રહેલા સંયોજનના એપ્લિકેશનને સીલ કરવા માટેની એક પરોક્ષ પદ્ધતિ છે. સંકુચિત તણાવ છૂટછાટ એ સીધી પદ્ધતિ છે અને પછીથી ચર્ચા કરવામાં આવશે. નીચા તાપમાનની સખ્તાઈ પણ સામાન્ય રીતે વલ્કેનાઈઝ્ડ કમ્પ્રેશન સેટ નમૂના (29mm x 12.5mm) નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે, પરંતુ નીચા તાપમાન નિયંત્રણ પર ફરીથી પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, જે કમ્પ્રેશન સેટ માટે સમાન હોય છે, અને પછી ફરીથી તેમના સેટ તાપમાનના સમાન તાપમાને. સખ્તાઇ અને નીચા-તાપમાનના સંકોચન સમૂહને ઠંડક દ્વારા સીધી અસર થાય છે, પણ પોલિમરના સ્ફટિકીકરણની વૃત્તિ દ્વારા પણ, તાપમાન પર આધારિત સ્ફટિકીકરણ દર સાથે, દા.ત., CR -10°C ની આસપાસ સૌથી વધુ ઝડપથી સ્ફટિકીકરણ કરે છે, અને પછી નીચા તાપમાને ઘટે છે, મુખ્યત્વે પોલિમર ચેઇન સેગમેન્ટની સ્થિરતાના કારણે (મોટા રેન્જ ફ્રી રેન્જ)

4. ગેહમેન નીચા તાપમાને સખત

ASTM D 1053 નીચા-તાપમાનની સખ્તાઇની પદ્ધતિનું વર્ણન નીચે પ્રમાણે કરે છે: સ્થિતિસ્થાપક પોલિમર નમૂનાઓની શ્રેણી એક જાણીતા ટૉર્સનલ કોન્સ્ટન્ટ સાથે વાયર સાથે નિશ્ચિતપણે જોડાયેલ છે, અને વાયરનો બીજો છેડો વાયરને વળી જવાની પરવાનગી આપવા સક્ષમ ટોર્સિયન હેડ સાથે જોડાયેલ છે. નમુનાઓને સામાન્ય કરતા ઓછા ચોક્કસ તાપમાને હીટ ટ્રાન્સફર માધ્યમમાં ડૂબાડવામાં આવે છે, તે સમયે ટોર્સિયન હેડ 180° દ્વારા વળી જાય છે, અને પછી નમુનાઓને એક રકમ (180° કરતા ઓછા) દ્વારા ટ્વિસ્ટ કરવામાં આવે છે જે નમૂનાની લવચીકતા અને જડતાના વિપરીત પર આધારિત હોય છે. પછી નમૂનો ટ્વિસ્ટનું પ્રમાણ, ટ્વિસ્ટનો કોણ અને રબર સામગ્રીની કઠિનતા નક્કી કરવા માટે ગોનોમીટરની માત્રાનો ઉપયોગ કરો. આ બિંદુએ સિસ્ટમનું તાપમાન ધીમે ધીમે વધે છે, અને તાપમાન સામે ટ્વિસ્ટના કોણનો પ્લોટ મેળવવામાં આવે છે. જે તાપમાને મોડ્યુલસ T2, T10 અને T100 સુધી પહોંચે છે તે સામાન્ય રીતે ઓરડાના તાપમાને મોડ્યુલસ મૂલ્યની બરાબર તરીકે નોંધવામાં આવે છે.

5. નીચું તાપમાન પાછું ખેંચવું (TR ટેસ્ટ)

TR પરીક્ષણનો ઉપયોગ તાણની સ્થિતિમાં નમૂનાની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે જ્યારે સંકુચિત કાયમી વિકૃતિ અને સંકુચિત તાણ દ્વારા નિર્ધારિત સંકુચિત તણાવ છૂટછાટનો ઉપયોગ નીચા તાપમાનની અસરોને નિર્ધારિત કરવા માટે થાય છે. અગાઉ આવરી લીધા મુજબ, NR અને PVC જેવા ઘણા પોલિમર નીચા તાપમાને સ્ફટિકીકરણ કરશે, પરંતુ સ્ટ્રેચિંગ પણ સ્ફટિકીકરણ કરી શકે છે, જે નીચા તાપમાનના ગુણધર્મોને જોતી વખતે વધારાના પરિબળો તરફ દોરી જાય છે. એક્ઝોસ્ટ સસ્પેન્શન જેવી મૂલ્યાંકન એપ્લિકેશન માટે, ટેન્શન હેઠળ ટીઆર ખૂબ જ યોગ્ય છે અને વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ પરીક્ષણમાં, નમૂનો વિસ્તરેલ હોય છે (ઘણી વખત 50% અથવા 100% દ્વારા) અને વિસ્તરેલ સ્થિતિમાં સ્થિર થાય છે. નમૂનો બહાર પાડવામાં આવે છે, જે સમયે નમૂનાની પુનઃપ્રાપ્તિને માપવા માટે તાપમાનને નિર્ધારિત દરે વધારવામાં આવે છે, સંકોચનની લંબાઈ માપવામાં આવે છે અને વિસ્તરણ રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. જે તાપમાને નમૂનો 10%, 30%, 50% અને 70% સંકોચાય છે તે સામાન્ય રીતે TR10, TR30, TR50 અને TR70 તરીકે નોંધવામાં આવે છે. TR10 બરડતા તાપમાન સાથે સંબંધિત છે; TR70 નીચા-તાપમાનના સંકોચનમાં નમૂનાના કાયમી વિકૃતિ સાથે સંબંધિત છે; અને TR10 અને TR70 વચ્ચેના તફાવતનો ઉપયોગ નમૂનાના સ્ફટિકીકરણને માપવા માટે થાય છે (જેટલો મોટો તફાવત, સ્ફટિકીકરણની વૃત્તિ વધારે છે).

6 નીચા તાપમાને સંકુચિત તણાવ રાહત (CSR)

CSR પરીક્ષણનો ઉપયોગ સીલિંગ સામગ્રીની કામગીરી અને જીવન વિશે આગાહી કરવા માટે થઈ શકે છે. જ્યારે ઇલાસ્ટોમેરિક સંયોજનને સતત વિરૂપતા આપવામાં આવે છે, ત્યારે એક સંયુક્ત બળ બનાવવામાં આવે છે, અને ચોક્કસ પર્યાવરણીય શ્રેણીમાં આ બળને જાળવવાની સામગ્રીની ક્ષમતા તેની સીલ કરવાની ક્ષમતાને માપે છે. ભૌતિક અને રાસાયણિક બંને મિકેનિઝમ્સ, સમય અને તાપમાનના આધારે, એક પરિબળ પ્રબળ રહેશે, નીચા તાપમાને શારીરિક છૂટછાટ જોવા મળે છે, આપેલ તાણ પછી તરત જ, જે સાંકળની પુનઃ ગોઠવણી અને રબર-ફિલર અને ફિલર-ફિલર સપાટીઓમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે, અને તણાવ દૂર કરવાની સિસ્ટમની છૂટછાટ ઉલટાવી શકાય તેવું છે. ઊંચા તાપમાને, રાસાયણિક રચના છૂટછાટનો દર નક્કી કરે છે, જ્યારે ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ પહેલેથી જ નાની હોય છે અને રાસાયણિક છૂટછાટ બદલી ન શકાય તેવી હોય છે, જે સાંકળ તૂટવા અને ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રતિક્રિયાઓ તરફ દોરી જાય છે. ઉષ્ણતામાન સાયકલ ચલાવવું અથવા તાપમાનમાં અચાનક વધારો ઇલાસ્ટોમર્સમાં તણાવમાં રાહત પર અસર કરી શકે છે. CSR પરીક્ષણ દરમિયાન, પરીક્ષણનો નમૂનો મૂકવામાં આવે છે

CSR પરીક્ષણ દરમિયાન, જ્યારે પરીક્ષણના નમૂના ઊંચા તાપમાનને આધિન હોય ત્યારે તણાવમાં રાહત વધે છે. જો તણાવમાં છૂટછાટ પરીક્ષણની શરૂઆતમાં થાય છે, તો વધારાની છૂટછાટની માત્રા પહેલા વધે છે અને પ્રથમ ચક્ર દરમિયાન મહત્તમ મૂલ્ય ધરાવે છે. ગાસ્કેટના નમૂનાઓ (19 મીમી બાહ્ય વ્યાસ, 15 મીમીનો આંતરિક વ્યાસ) બનાવવા માટે ટેન્સાઇલ મોટા ટેસ્ટ પીસમાં, સ્થિતિસ્થાપક ફિક્સ્ચર સાથે નમૂનાને તેમના ઓરડાના તાપમાને 25% ની જાડાઈમાં સંકુચિત કરવામાં આવશે, અને 25 ℃ પર પર્યાવરણીય પરીક્ષણ ચેમ્બરમાં, તાપમાન 25 ℃ પર, તાપમાન જાળવવા માટે 2h20, ℃ -20, 24 થી 24 સુધી જાળવવામાં આવશે. 24 કલાકના -20 ~ 110 ℃ ચક્રની વચ્ચેનું આગલું તાપમાન, પરીક્ષણ તાપમાન પર સંપૂર્ણ પરીક્ષણ સમય, પરીક્ષણ તાપમાન, સતત બળ નિર્ધારણ. બળ માપન પરીક્ષણ તાપમાન પર પરીક્ષણ સમય દરમિયાન સતત કરવામાં આવે છે.

7. ઇથિલિન સામગ્રીની અસર

7.1 EPDM પોલિમરના નીચા તાપમાનના પ્રભાવ પર ઇથિલિનની સામગ્રી સૌથી વધુ અસર કરે છે. 48% થી 72% સુધીની ઇથિલિન સામગ્રી ધરાવતા પોલિમરનું ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સીલિંગ ફોર્મ્યુલેશન હેઠળ મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. બધાનો હેતુ આ વિવિધ પોલિમર્સમાં ENB દાખલ કરીને મૂની સ્નિગ્ધતામાં તફાવત ઘટાડવાનો છે.

EPDM રબર આકારહીન છે જો ઇથિલિન/પ્રોપીલીન ગુણોત્તર સમાન હોય અને પોલિમર સાંકળમાં બે મોનોમરનું વિતરણ રેન્ડમ હોય. 48% અને 54% ઇથિલિન સામગ્રી સાથેનું EPDM ઓરડાના તાપમાને અથવા તેનાથી વધુ સ્ફટિકીકરણ કરતું નથી. જ્યારે ઇથિલિનનું પ્રમાણ 65% સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ઇથિલિન સિક્વન્સ સંખ્યા અને લંબાઈમાં વધવા લાગે છે અને સ્ફટિકો રચી શકે છે, જે 40°C આસપાસ DSC વળાંકો પર સ્ફટિકીકરણ શિખરોમાં જોવા મળે છે. DSC શિખરો જેટલા મોટા હોય છે, તેટલા મોટા સ્ફટિકો બને છે.

7.2 નીચા તાપમાનના ગુણધર્મો પર ઇથિલિન સામગ્રીની અસર ઉપરાંત પછીથી ચર્ચા કરવામાં આવી છે, સ્ફટિકનું કદ સ્ફટિકો ધરાવતા સંયોજનોના મિશ્રણ અને પ્રક્રિયાની સરળતાને અસર કરે છે. સ્ફટિકનું કદ જેટલું મોટું છે, અન્ય ઘટકો સાથે પોલિમરને સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત કરવા માટે મિશ્રણના તબક્કે વધુ ગરમી અને શીયર વર્ક જરૂરી છે. EPDM સંયોજનોની કાચી રબરની મજબૂતાઈ વધતી ઇથિલિન સામગ્રી સાથે વધે છે. સીલિંગ ફોર્મ્યુલેશનમાં જ્યાં ઇથિલિન સામગ્રીની અસર માપવામાં આવી હતી, ત્યાં ઇથિલિન સામગ્રીમાં 50% થી 68% સુધીનો વધારો થવાથી રબરની મજબૂતાઈમાં ઓછામાં ઓછો ચાર ગણો વધારો થયો હતો. ઈથિલિનની સામગ્રી વધવા સાથે ઓરડાના તાપમાનની કઠિનતા પણ વધે છે. આકારહીન પોલિમર એડહેસિવની શોર A કઠિનતા 63° છે, જ્યારે સૌથી વધુ ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમરની શોર A કઠિનતા 79° છે. આ ઇથિલિન ક્રમમાં વધારો, એડહેસિવમાં સ્ફટિકીકરણમાં વધારો અને થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમરમાં અનુરૂપ વધારાને કારણે છે.

7.3 જ્યારે નીચા તાપમાને કઠિનતા માપવામાં આવે છે, ઉચ્ચ ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમરથી વિપરીત, આકારહીન પોલિમર કઠિનતામાં ઓછો ફેરફાર દર્શાવે છે, જ્યારે ઉચ્ચ ઇથિલિન સામગ્રીની કઠિનતામાં ફેરફાર રેખીય પેટર્ન દર્શાવતું નથી અને ઓરડાના તાપમાને સખતતા વધારે રહે છે, જેથી ઉચ્ચ ઇથિલિન સામગ્રી ધરાવતા પોલિમર ઉચ્ચ તાપમાને સખતતા જાળવી રાખે છે.

7.4 કમ્પ્રેશન સેટ મોટે ભાગે પરીક્ષણ તાપમાન પર આધારિત છે. જો 175°C પર પરીક્ષણ કરવામાં આવે તો, કોઈપણ પોલિમર વચ્ચેના કમ્પ્રેશન સેટમાં કોઈ તફાવત નથી (સેટ સંયોજનની રચના અને વલ્કેનાઈઝેશન સિસ્ટમની પસંદગીથી પ્રભાવિત છે). ઇથિલિન સ્ફટિકોના ઓગળ્યા પછી, પોલિમર આકારહીન સ્વરૂપ દર્શાવે છે, અને ઇથિલિન સામગ્રીની અસરની તપાસ કરવા માટે, પરીક્ષણો 23 ° સે પર કરવામાં આવ્યા હતા. ઉચ્ચ ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમર્સમાં સ્પષ્ટપણે ઉચ્ચ કાયમી વિકૃતિ હોય છે (બમણા કરતાં વધુ), અને જ્યારે -20°C અને -40°C પર પરીક્ષણ કરવામાં આવે ત્યારે ઇથિલિન સામગ્રીની અસર વધુ મોટી હોય છે. 60% થી વધુ ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમરમાં ઉચ્ચ કાયમી વિકૃતિ (>80%); -40 °C પર, માત્ર સંપૂર્ણ આકારહીન પોલિમરમાં નીચા કાયમી વિકૃતિ (17%) હોય છે.

7.5 ગેહમેન ટેસ્ટથી નીચા તાપમાને સખતતા પર ઇથિલિન સામગ્રીની અસર. તાપમાનને જોતાં, ખૂણો જેટલો ઊંચો હશે, તેટલી જડતામાં વધારો (અથવા મોડ્યુલસમાં વધારો) ઓછો થશે. નીચા તાપમાને, જડતા મોડ્યુલસ ઇથિલિન સામગ્રીમાં વધારો સાથે નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. આકારહીન પોલિમર માટે, T2 -47°C છે, જ્યારે સૌથી વધુ ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમરમાં T2 માત્ર -16°C છે.

7.6TR એક્સ્ટેંશન ફ્રીઝિંગ પછી નમુનાઓની સંકોચન પુનઃપ્રાપ્તિને માપવા, ઇથિલિન સામગ્રીની પરીક્ષણ પદ્ધતિ પર નોંધપાત્ર અસર પડે છે, જે ફરીથી ગેહમેન ટેસ્ટ જેવી જ છે.

આ ગેહમેન ટેસ્ટ જેવું જ છે. વિવિધ પોલિમરનું સંકોચન (%) તાપમાનના કાર્ય તરીકે બદલાય છે, આકારહીન પોલિમર નીચા તાપમાને સૌથી વધુ સંકોચન પુનઃપ્રાપ્તિ ધરાવે છે; જો કે, અનુમાન મુજબ, આપેલ તાપમાને ઇથિલિનનું પ્રમાણ વધવાથી પુનઃપ્રાપ્તિ બગડે છે.

પુનઃપ્રાપ્તિ બગડે છે. TR10 નું મૂલ્ય આકારહીન પોલિમર માટે -53°C થી -28°C સુધી ઉચ્ચ ઇથિલિન સામગ્રી ધરાવતા પોલિમર માટે બદલાય છે.

7.7 કોમ્પ્રેસિવ સ્ટ્રેસ રિલેક્સેશન (CSR) ચક્ર

સાયકલ. સંયોજનોને સંકુચિત કરો, તેમને 24 કલાક માટે 25°C પર આરામ કરવા દો, અને પછી તેમને -20°C થી 110°C સુધીના તાપમાનના ચક્રમાં તૂટક તૂટક 24 કલાક માટે મૂકો. જ્યારે પ્રથમ વખત સંકુચિત કરવામાં આવે છે, સંતુલન સમયગાળા પછી, સ્ફટિકીય પોલિમર E માં આકારહીન પોલિમર કરતાં વધુ તાણની ખોટ હોય છે, અને જ્યારે -20 ° સે સુધી ઘટે છે ત્યારે બે પોલિમરનું સીલિંગ બળ ઘટે છે, જ્યારે આકારહીન પોલિમર Aમાં તાણની ઊંચી જાળવણી હોય છે (ઉચ્ચ F/F0). સંયોજનને 110°C પર ગરમ કરવાથી તેનું સીલિંગ બળ પુનઃસ્થાપિત થાય છે, અને જ્યારે -20°C પર પાછું લાવવામાં આવે છે, ત્યારે સ્ફટિકીય પોલિમરનું બાકીનું સીલિંગ બળ તેના મૂલ્યના 20% કરતા ઓછું હતું, જે સામાન્ય રીતે મોટા ભાગના કાર્યક્રમો માટે ખૂબ ઓછું માનવામાં આવે છે, આકારહીન પોલિમર તેના સીલિંગ બળના 50% કરતા વધુ ટકા જાળવી રાખે છે, અને ફરીથી ક્રિસ્ટલાઇન પોલિમર લાઇન કરતાં વધુ હોય છે. પોલિમર આગળના ચક્રમાં સમાન તારણો આવ્યા. તે સ્પષ્ટ છે કે આકારહીન પોલિમર સીલિંગ એપ્લીકેશન માટે શ્રેષ્ઠ છે જ્યાં ઉચ્ચ અને નીચા તાપમાનની કામગીરી જરૂરી છે.

8. ડાયોલેફિન સામગ્રીની અસર

વલ્કેનાઇઝેશન માટે જરૂરી અસંતૃપ્ત બિંદુ પ્રદાન કરવા માટે, ENB, HX અને DCPD જેવા બિન-સંયુક્ત ડાયોલેફિન્સને ઇથિલિન પ્રોપીલીન પોલિમરમાં ઉમેરવામાં આવે છે. એક ડબલ બોન્ડ પોલિમર મેટ્રિક્સમાં પ્રતિક્રિયા આપે છે, જ્યારે બીજો પોલિમરાઇઝ્ડ મોલેક્યુલર ચેઇનના પૂરક તરીકે કામ કરે છે અને સલ્ફર પીળા વલ્કેનાઇઝેશન માટે વલ્કેનાઇઝેશન પોઇન્ટ પૂરો પાડે છે. વિન્ડશિલ્ડ (વરસાદ) બાર પ્રોફાઇલ્સમાં ENB ની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. 2%, 6% અને 8% ENB ધરાવતા પોલિમર્સની સરખામણી કરવામાં આવી હતી. ENB ના ઉમેરાથી વલ્કેનાઈઝેશન લાક્ષણિકતાઓ અને ક્રોસલિંક ઘનતા પર નોંધપાત્ર અસર પડી હતી. મોડ્યુલસ વધ્યું જ્યારે વિસ્તરણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યું. તાપમાનમાં વધારો થવા દરમિયાન કઠિનતા વધી અને કમ્પ્રેશન સેટમાં સુધારો થયો. જેમ જેમ ENB સામગ્રીમાં વધારો થાય છે, તેમ તેમ ચારિગનો સમય ઓછો થતો જાય છે.

ENB એક આકારહીન સામગ્રી છે, અને જ્યારે પોલિમર બેકબોનમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે પોલિમરના ઇથિલિન ભાગના સ્ફટિકીકરણને વિક્ષેપિત કરે છે, જેથી સમાન ઇથિલિન સામગ્રી સાથે પોલિમર મેળવી શકાય છે, અને ENB ની ઉચ્ચ સામગ્રી નીચા-તાપમાન ગુણધર્મોને સુધારે છે. ઓરડાના તાપમાને, સુધારેલ ક્રોસલિંક ઘનતાને કારણે ઉચ્ચ ENB સામગ્રી કમ્પ્રેશન સેટમાં થોડો સુધારો કરે છે. જો કે, નીચા તાપમાને, ઉચ્ચ ENB સામગ્રીવાળા પોલિમરનો કમ્પ્રેશન સેટ 2% ENB સામગ્રીવાળા પોલિમર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે સારો છે. બરડતા તાપમાન, તાપમાન પાછું ખેંચવું અને ગેહમેનના પરીક્ષણ પર ENB સામગ્રીની અસર સામાન્ય રીતે પોલિમર વચ્ચેના બરડતા તાપમાનમાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવતી નથી, અને ગેહમેનના પરીક્ષણ અને TR પરીક્ષણ માટે, દરેક પોલિમરે ENB સામગ્રીમાં વધારો સાથે નીચા-તાપમાન ગુણધર્મોમાં સુધારો દર્શાવ્યો હતો.

9. નીચા તાપમાન ગુણધર્મો પર મૂની સ્નિગ્ધતાની અસર

તે જાણીતું છે કે મૂની સ્નિગ્ધતા (મોલેક્યુલર માસ) એ ઇલાસ્ટોમર્સની પ્રક્રિયા વર્તન પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. એક્સટ્રુઝન અને મોલ્ડિંગ એપ્લીકેશનમાં એક્સટ્રુઝન અને મોલ્ડિંગ એપ્લીકેશનમાં, યોગ્ય મૂની સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય સાથે સંયોજન પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. મૂની સ્નિગ્ધતાની તપાસ કરવા નીચા-તાપમાન ગુણધર્મો પર ત્રીજા મોનોમર, ENB, ની અસરની તપાસ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સમાન ફોર્મ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને, 30, 60 અને 80 ની મૂની સ્નિગ્ધતાવાળા પોલિમર્સની તુલના કરવામાં આવી હતી, અને મૂનીની સ્નિગ્ધતામાં વધારો થતાં સંયોજનોની મૂની સ્નિગ્ધતામાં વધારો થયો હતો. મૂની સ્નિગ્ધતા વધવા સાથે તાણ શક્તિ, મોડ્યુલસ અને કાચા રબરની મજબૂતાઈમાં વધારો થયો છે. EPDM ના નીચા તાપમાન ગુણધર્મો પર મૂની સ્નિગ્ધતાની અસર નોંધપાત્ર ન હતી. જો કે, ઓરડાના તાપમાને -20°C અને -40°C પર કમ્પ્રેશન કાયમી વિરૂપતા વધતા પરમાણુ સમૂહ સાથે વધે છે. જો કે, ઓરડાના તાપમાને -20°C અને -40°C પર સેટ થયેલ કમ્પ્રેશન મોલેક્યુલર જથ્થામાં વધારો થવા સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાયું ન હતું, જ્યારે એલિવેટેડ તાપમાન (175°C) પર કમ્પ્રેશન સેટ EPDM એડહેસિવ્સની ઉચ્ચ મૂની સ્નિગ્ધતા માટે કેટલાક ફેરફારો દર્શાવે છે.

10. નિષ્કર્ષ

ઇથિલિન અને ડાયોલેફિન સામગ્રી નીચા તાપમાનના કાર્યક્રમોમાં EPDM ઇલાસ્ટોમર્સની કામગીરી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, ઓછી ઇથિલિન સામગ્રીવાળા પોલિમર સારી કામગીરી બજાવે છે અને પોલિમરના ઇથિલિન ભાગના વિક્ષેપિત સ્ફટિકીકરણને કારણે ઉચ્ચ ડાયોલેફિન સામગ્રીવાળા પોલિમરમાં સુધારો થાય છે. જ્યારે નીચા તાપમાનની કામગીરી મર્યાદા હોય ત્યારે ઓછી ઇથિલિન સામગ્રી પોલિમરનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.