Kontrèman ak thermoplastics, elastomè yo tipikman itilize sou nan yon pakèt domèn tanperati ak siyifikativman pi wo a tanperati tranzisyon vè yo (TG). Avantaj ki genyen nan elastomè sou thermoplastics yo se kapasite yo nan refè prèske nèt nan eta a rupture (segondè Elastisite), osi byen ke elastisite jeneralize yo, ki ba dite ak pwopriyete modil ki ba. Lè elastomè yo te itilize anba a tanperati chanm yo, yo montre yon ogmantasyon nan dite, yon ogmantasyon nan modil, ak yon diminisyon nan Elastisite. Lè elastomè yo te itilize anba a tanperati chanm, gen yon tandans pou dite ogmante, modil ogmante, Elastisite diminye (ki ba rupture) ak konpresyon mete ogmante. Tou depan de pwoblèm nan ak elastomèr a, de fenomèn ka rive nan menm tan an - vè redi ak yon pati nan kristalize - CR, EPDM, NR yo se kèk egzanp elastomè ki montre kristalize.
1. Apèsi sou lekòl la nan tès tanperati ki ba
Brittleness, konpresyon deformation pèmanan, retraction, redi ak redi kriyojenik yo te itilize pou plizyè ane yo nan lòd yo karakterize pwopriyete polymère nan tanperati ki ba. Detant estrès konpresiv se relativman nouvo ak konsantre sou detèmine fòs la poze sele nan yon materyèl sou yon peryòd de tan anba divès kalite kondisyon anviwònman an.
2. Tanperati Brittleness
ASTM D 2137 defini tanperati a fragilite kòm tanperati ki pi ba a nan ki kawotchou vulkanize pa pral montre ka zo kase oswa kraze anba kondisyon enpak espesifye. Senk echantiyon kawotchou nan pre-detèmine fòm yo prepare, yo mete yo nan yon chanm oswa medyòm likid, sibi yon tanperati seri pou 3 ± 0.5min, ak Lè sa a, bay yon vitès enpak nan 2.0 ± 0.2m/s. Echantiyon yo retire ak sibi yon tès enpak oswa kraze. Se echantiyon an retire ak teste pou enpak oswa ka zo kase, tout san domaj. Tès la te repete jiska tanperati a fragilite - tanperati ki pi ba a nan ki pa gen okenn ka zo kase te jwenn te trè pre 1 ° C.
3. ba tanperati konpresyon mete ak ba tanperati ki ba
Pwosedi tès la pou seri konpresyon ki ba-tanperati a trè pre ki pou mete konpresyon estanda, eksepte ke se tanperati a kontwole pa kèk metòd enèji, tankou glas sèk, azòt likid, oswa metòd mekanik, ak valè a se nan ± 1 ° C nan tanperati a prereglaj. Apre rekiperasyon nan aparèy la, se echantiyon an tou mete nan tanperati a prereglaj ki ba ak modle nan yon dyamèt 29 mm ak yon epesè nan 12.5 mm. Low-tanperati mete konpresyon se yon metòd endirèk pou sele aplikasyon pou nan konpoze an nan kesyon an. Konpresyon detant estrès se metòd la dirèk epi yo pral diskite pita. Se redi tanperati ki ba tou anjeneral detèmine lè l sèvi avèk yon echantiyon konpresyon vulkanize (29mm x 12.5mm), men re-teste nan yon kontwòl tanperati ki ba, ki se menm bagay la kòm sa pou mete konpresyon, ak Lè sa a, ankò nan tanperati a menm jan ak tanperati mete yo. Ranplase ak ba -tanperati mete konpresyon yo dirèkteman afekte pa refwadisman, men tou, pa tandans nan polymère a kristalize, ak pousantaj la nan kristalize depann sou tanperati a, egzanp, CR kristalize pi rapid alantou -10 ° C, ak Lè sa a, diminye nan tanperati ki pi ba, sitou akòz imobilite a nan chèn yo.
4. Gehman ba tanperati redi
ASTM D 1053 dekri metòd la ba-tanperati redi jan sa a: Yon seri de espesimèn elastik polymère yo fiks tache nan yon fil ak yon konstan torsyon li te ye, ak fen a lòt nan fil la tache nan yon tèt Torsion ki kapab pèmèt fil la yo dwe trese. Echantiyon yo ap benyen nan yon medyòm transfè chalè nan yon tanperati espesifik ki anba a nòmal, nan ki tan se tèt la Torsion trese pa 180 °, ak Lè sa a, espesimèn yo trese pa yon kantite lajan (mwens pase 180 °) ki depann sou envès la nan fleksibilite echantiyon an ak rèd. Lè sa a, sèvi ak kantite lajan an nan goniometer detèmine kantite lajan an nan tòde echantiyon, ang lan nan tòde ak dite nan materyèl la kawotchou. Se tanperati a nan sistèm lan piti piti ogmante nan pwen sa a, ak yon konplo nan ang lan nan tòde kont tanperati a jwenn. Tanperati yo nan ki modil la rive nan T2, T10, ak T100 yo anjeneral anrejistre kòm egal a valè a modil nan tanperati chanm.
5. Retrè tanperati ki ba (TR tès)
Se tès la TR itilize yo evalye kapasite a nan yon echantiyon nan eta a rupture lè konpresiv deformation pèmanan ak konpresiv detant estrès detèmine pa estrès konpresiv yo te itilize detèmine efè tanperati ki ba. Kòm kouvri pi bonè, anpil Polymers tankou NR ak PVC pral kristalize nan tanperati ki ba, men etann kapab tou kristalize, ki mennen ale nan faktè adisyonèl lè gade nan pwopriyete tanperati ki ba. Pou aplikasyon pou evalyasyon tankou sispansyon echapman, TR anba tansyon trè apwopriye ak itilize souvan. Nan tès sa a, se echantiyon an long (souvan pa 50% oswa 100%) ak jele nan eta a long. Echantiyon an lage, nan ki tan se tanperati a leve soti vivan nan yon pousantaj detèmine ki mezire rekiperasyon an nan echantiyon an, se longè a nan kontraksyon an mezire ak se elongasyon an anrejistre. Tanperati yo nan ki echantiyon an rkul pa 10%, 30%, 50%, ak 70%yo anjeneral te note kòm TR10, TR30, TR50, ak TR70. TR10 gen rapò ak tanperati a fragilite; TR70 gen rapò ak deformation pèmanan nan echantiyon an nan ba-tanperati konpresyon; ak diferans ki genyen ant TR10 ak TR70 yo itilize ki mezire kristalize nan echantiyon an (pi gwo a diferans lan, pi gwo a tandans nan kristalize).
6. Low tanperati konpresiv detant estrès (CSR)
Ka tès la CSR dwe itilize fè prediksyon sou pèfòmans lan ak lavi nan materyèl sele. Lè yo bay yon konpoze elastomerik yon deformation konstan, se yon fòs konbine kreye, ak kapasite a nan materyèl la yo kenbe fòs sa a nan yon seri sèten anviwònman mezire kapasite li nan sele. Tou de mekanism fizik ak chimik kontribye nan detant estrès, ki baze sou tan ak tanperati a, yon sèl faktè pral domine, se detant fizik obsève nan tanperati ki ba, imedyatman apre yon estrès bay yo, ki mennen nan aranjman chèn ak chanjman ki fèt nan kawotchou-filler a ak sifas filler-filler, ak detant nan sistèm nan retire estrès se reversible. Nan pi wo tanperati, konpozisyon chimik la detèmine pousantaj la nan detant, lè pwosesis yo fizik yo deja ti ak detant nan chimik se irevokabl, ki mennen ale nan rupture chèn ak kwa-ki lye ak reyaksyon. Tanperati monte bisiklèt oswa ogmantasyon toudenkou nan tanperati a ka gen yon efè sou detant estrès nan elastomè. Pandan tès CSR la, yo mete echantiyon tès la
Pandan tès CSR, detant estrès ogmante lè se echantiyon an tès sibi tanperati ki wo. Si detant estrès fèt byen bonè nan tès la, kantite lajan an nan detant adisyonèl ogmante premye epi ki gen yon valè maksimòm pandan premye sik la. In a tensile large test piece to produce gasket samples (19mm outer diameter, inner diameter of 15mm), with an elastic fixture will be compressed to the specimen to their room temperature thickness of 25%, and at 25 ℃ into the environmental test chamber, the temperature at 25 ℃ to maintain 24h, and then down to -20 ℃, maintained for 24h, followed by the next temperature between -20 ~ 110 ℃ cycle of 24h, Tout tan tès la nan tanperati tès la, tanperati tès la, detèminasyon fòs kontinyèl. Se mezi a fòs fè kontinyèlman nan tout tan tès la nan tanperati a tès la.
7. Efè kontni ethylene
7.1 kontni ethylene gen pi gwo enpak la sou pèfòmans nan tanperati ki ba nan EPDM Polymers. Polymers ak ethylene kontni sòti nan 48% a 72% yo te evalye anba bon jan kalite formulasyon sele bon jan kalite. Tout vize diminye varyasyon an nan Mooney viskozite pa entwodwi ENB nan sa yo Polymers diferan.
Kawotchou EPDM se amorphe si rapò a ethylene/propilèn ki egal ak distribisyon an nan de monomè yo nan chèn lan polymère se o aza. EPDM ak 48% ak 54% ethylene kontni pa kristalize nan oswa pi wo tanperati chanm. Lè kontni an ethylene rive nan 65%, sekans yo ethylene kòmanse ogmante nan kantite ak longè epi yo ka fòme kristal, ki yo obsève nan tèt yo kristalize sou koub yo DSC alantou 40 ° C. Pi gwo tèt yo DSC, pi gwo a kristal yo ki fòme.
7.2 Anplis de efè a nan kontni ethylene sou pwopriyete tanperati ki ba diskite pita, gwosè kristalit afekte fasilite nan melanje ak pwosesis nan konpoze ki gen kristal. Pi gwo gwosè a kristalit, se plis chalè a ak travay taye lenn nan etap nan melanje konplètman melanje polymère a ak lòt konpozan yo. Fòs kawotchou anvan tout koreksyon nan konpoze EPDM ogmante ak ogmante kontni ethylene. Nan formulasyon poze sele kote yo te mezire efè a nan kontni ethylene, yon ogmantasyon nan kontni ethylene soti nan 50% a 68% a nan omwen yon ogmantasyon kat-pliye nan fòs la nan kawotchou an. Dite nan chanm-tanperati tou ogmante ak ogmante kontni ethylene. Riven an yon dite nan adezif la amorphe polymère se 63 °, tandiske rivaj la yon dite nan polymère a ak kontni ki pi wo a ethylene se 79 °. Sa a se akòz ogmantasyon nan sekans ethylene a, ogmantasyon nan kristalize nan adezif la, ak ogmantasyon ki koresponn lan nan polymers tèrmoplastik.
7.3 Lè yo mezire dite a nan tanperati ki ba, nan contrast nan Polymers yo ak kontni segondè ethylene, polymères yo amorphe montre mwens chanjman nan dite, tandiske chanjman ki fèt nan dite nan kontni an pi wo ethylene pa montre yon modèl lineyè ak dite a rete nan tanperati chanm, se konsa ke Polymers yo ki pi wo kontni pi wo a ethylene kontni yo ap kontinye nan tout tan an.
7.4 Set konpresyon se lajman depann sou tanperati a tès la. Si yo teste nan 175 ° C, pa gen okenn diferans nan konpresyon mete ant nenpòt nan Polymers yo (seri se enfliyanse pa konsepsyon an nan konpoze an ak chwa a nan sistèm vulkanizasyon). Apre k ap fonn nan kristal yo ethylene, polymère a montre yon fòm amorphe, ak yo nan lòd yo egzaminen efè a nan kontni an ethylene, tès yo te fè nan 23 ° C. Polymers ak yon kontni ethylene pi wo klèman gen pi wo deformation pèmanan (plis pase de fwa plis), ak efè a nan kontni an ethylene se menm pi gwo lè yo teste nan -20 ° C ak -40 ° C. Polymers ki gen plis pase 60% kontni ethylene gen segondè deformation pèmanan (> 80%); Nan -40 ° C, sèlman polymères yo konplètman amorphe gen ba deformation pèmanan (17%).
7.5 Efè kontni ethylene sou tanperati ki ba redi soti nan tès Gehman. Bay yon tanperati, pi wo a kwen an, pi ba a ogmantasyon nan rèd (oswa ogmantasyon nan modil). Nan tanperati ki ba, modil la rèd ogmante siyifikativman ak ogmante kontni ethylene. Pou polymères amorphe, T2 a se -47 ° C, pandan y ap pi wo ethylene kontni polymère a gen yon T2 nan sèlman -16 ° C.
7.6TR Mezire rekiperasyon kontraksyon nan espesimèn apre ekstansyon lè w konjele, kontni an ethylene gen yon efè enpòtan sou metòd la tès, ki se ankò menm jan ak tès la Gehman.
Sa a se menm jan ak tès la Gehman. Rékrimage a (%) nan Polymers yo divès kalite varye kòm yon fonksyon nan tanperati a, ak polymers yo amorphe ki gen rekiperasyon an pi wo kontraksyon nan tanperati ki ba; Sepandan, kòm prevwa, rekiperasyon an deteryore kòm kontni an ethylene ogmante nan yon tanperati bay yo.
Recovery deteryore. Valè a nan TR10 varye de -53 ° C pou amorphe Polymers -28 ° C pou Polymers ak kontni segondè ethylene.
7.7 Sik konpresiv estrès (CSR) sik
Sik. Konprime konpoze yo, pèmèt yo detann nan 25 ° C pou 24 h, ak Lè sa a, mete yo nan yon sik nan tanperati sòti nan -20 ° C a 110 ° C tanzantan pou 24 h. Lè konprese la pou premye fwa, apre peryòd la ekilibrasyon, polymère a cristalline E gen yon pèt ki pi wo nan estrès pase polymère a amorphe, ak lè bese a -20 ° C fòs la poze sele nan de Polymers yo diminye, pandan y ap polymère a amorphe gen yon retansyon segondè nan estrès (pi wo F/F0). Chofaj konpoze a 110 ° C retabli fòs poze sele li yo, epi lè yo te pote tounen desann nan -20 ° C, ki rete fòs la poze sele nan polymère a cristalline te mwens pase 20% nan valè li yo, ki se jeneralman konsidere kòm twò ba pou pifò aplikasyon yo, ak polymer a amorphous kenbe plis pase pi wo pase pi wo pase pi wo a yon pi wo rekiperasyon yo. Sik nan pwochen sede konklizyon menm jan an. Li klè ke polymers amorphe yo siperyè pou aplikasyon pou poze sele kote pèfòmans tanperati ki wo ak ba yo mande yo.
8. Efè kontni diolefin
Pou bay pwen an enstore obligatwa pou vulkanizasyon, ki pa konjige diolefin tankou ENB, HX ak DCPD yo te ajoute nan ethylene polymères propilèn. Yon kosyon doub reyaji nan matris la polymère, pandan y ap dezyèm lan aji kòm yon konpleman nan chèn molekilè polimerize epi li bay pwen an vulkanizasyon pou souf vulkanizasyon jòn. Te efè a nan ENB evalye nan vit machin -nan (lapli) Des. Polymers ki gen 2%, 6% ak 8% ENB te konpare. Adisyon a nan ENB te gen yon efè enpòtan sou karakteristik sa yo vulkanizasyon ak dansite retlink. Modil ogmante pandan elongasyon diminye anpil. Dite a ogmante ak mete nan konpresyon amelyore pandan ogmantasyon tanperati a. Kòm kontni an ENB ogmante, tan an chabon vin pi kout.
ENB se yon materyèl amorphe, ak lè ajoute nan zo bwa tèt la polymère, li deranje kristalize nan pòsyon an ethylene nan polymère a, se konsa ke Polymers ak kontni an menm ethylene ka jwenn, ak kontni ki pi wo nan ENB amelyore pwopriyete yo ki ba-tanperati. Nan tanperati chanm nan, pi wo kontni an ENB yon ti kras amelyore mete nan konpresyon akòz amelyore dansite a Crosslink. Sepandan, nan tanperati ki ba, seri a konpresyon nan Polymers yo ak pi wo kontni ENB se siyifikativman pi bon pase sa yo ki an Polymers yo ak 2% kontni ENB. Efè a nan kontni ENB sou tanperati fragilite, retraction tanperati a, ak tès Gehman a pa t 'montre okenn diferans siyifikatif nan tanperati fragilite ant Polymers an jeneral, ak pou tès la Gehman a ak tès la TR, chak polymère te montre yon amelyorasyon nan pwopriyete ki ba-tanperati ak ogmante kontni ENB.
9. Efè Mooney viskozite sou pwopriyete tanperati ki ba
Li se byen li te ye ke Mooney viskozite (mas molekilè) gen yon efè enpòtan sou konpòtman an pwosesis nan elastomèr. Nan aplikasyon pou extrusion ak bòdi nan aplikasyon pou extrusion ak bòdi, li enpòtan yo chwazi yon konpoze ak yon valè apwopriye viskozite Mooney. Sèvi ak fòmilasyon an menm ki te itilize yo mennen ankèt sou efè a nan twazyèm monomè a, ENB, sou pwopriyete ki ba-tanperati egzaminen mooney viskozite, Polymers ak viskozite Mooney nan 30, 60, ak 80 yo te konpare, ak viskozite a Mooney nan konpoze yo ogmante kòm viscosity nan mooney nan Polymers yo te itilize ogmante. Fòs rupture, modil, ak fòs kawotchou anvan tout koreksyon ogmante ak ogmante viskozite Mooney. Efè a nan viskozite Mooney sou pwopriyete yo tanperati ki ba nan EPDM pa t 'enpòtan. Sepandan, konpresyon deformation pèmanan nan tanperati chanm, -20 ° C ak -40 ° C ogmante ak ogmante mas molekilè. Sepandan, konpresyon an mete nan tanperati chanm, -20 ° C ak -40 ° C pa t 'chanje siyifikativman ak ogmante mas molekilè, tandiske konpresyon an mete nan tanperati ki wo (175 ° C) te montre kèk chanjman pou viskozite yo pi wo Mooney nan adezif yo EPDM.
10. Konklizyon
Kontni an ethylene ak diolefin gen yon efè enpòtan sou pèfòmans nan elastomè EPDM nan aplikasyon pou tanperati ki ba, ak Polymers ak kontni ki ba ethylene fè byen ak polymères ak kontni segondè diolefin amelyore akòz deranje kristalize nan pòsyon an ethylene nan polymère la. Polymers kontni ethylene ki ba yo ta dwe itilize lè pèfòmans tanperati ki ba se yon limitasyon.
