Ֆտորէլաստոմերների ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունների ուսումնասիրություն

Ֆտորելաստոմերի (FKM) ակնառու թերությունը ցածր ջերմաստիճանի ցածր դիմադրությունն է: Երկուական FKM-ի ցածր ջերմաստիճանի հետադարձման ջերմաստիճանը (TR10) սովորաբար -18-ից -16 ℃ է, իսկ ապակու անցման ջերմաստիճանը (Tg) -20 ℃ է; Եռակի FKM-ի ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունն ավելի վատ է, քան երկուական FKM-ինը: Հատուկ ցածր ջերմաստիճանի FKM տիպը լավ ցածր ջերմաստիճանի դիմադրություն ունի, բայց գինը շատ բարձր է:

FKM ASTM D 2000-2012 'ավտոմոբիլային ռետինե արտադրանքների ստանդարտ դասակարգման համակարգ' M2, M5, M6 դասի արտադրանքի, որը պահանջվում է ցածր ջերմաստիճանի փխրունության F15 (-25 ℃) թեստն անցնելու համար, M4 կարգի արտադրանք, որը պահանջվում է ցածր ջերմաստիճանի փխրունության F17 (-4) թեստն անցնելու համար: Վերջին տարիներին FKM-ի ավելի ու ավելի շատ ապրանքներ են պահանջվում՝ բավարարելու ինչպես բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության (250-275 ℃), այնպես էլ ցածր ջերմաստիճանի փխրունության F15 կամ F17 պահանջները: Լավագույն միջոցը ցածր ջերմաստիճանի FKM-ի օգտագործումն է, ինչպիսին է փխրունության ջերմաստիճանը -45 ~ -40 ℃ Viton GLT տիպի FKM, բայց այս FKM բարձր ջերմաստիճանի կատարումը վատ է, և գինը դժվար է շուկան ընդունելի դարձնել: Բարելավելով երկուական FKM միացությունները, կարող են միաժամանակ բավարարել ցածր և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության պահանջները, և արժեքը նույնպես ողջամիտ է, դարձել է հետազոտության թեժ կետ:

Այս փաստաթուղթը վերլուծում է Tg, TR10 և փխրունության ջերմաստիճանի (Tbri) FKM ցածր ջերմաստիճանի կատարման բնութագրումը ասպիրանտների, լցոնիչների, խառնման գործընթացի և այլնի միջև փոխհարաբերությունների վրա երկուական և եռակի FKM սոսինձի ցածր ջերմաստիճանի փխրունության կատարման համար ցածր ջերմաստիճանին դիմացկուն FKM սոսինձի պատրաստման համար հղում տրամադրելու համար:

1. FKM ցածր ջերմաստիճանի փխրունության հատկությունների բնութագրում

Ռետինն ունի շրջելի դեֆորմացիա, փոքր արտաքին ուժի ազդեցությամբ կարող է մեծ դեֆորմացիա առաջացնել և արտաքին ուժը հեռացնելուց հետո կարող է վերականգնվել իր սկզբնական վիճակին, ուստի այն լայնորեն կիրառվում է: Սակայն, երբ ջերմաստիճանը նվազում է, կաուչուկի առաձգականությունը աստիճանաբար վատանում է, իսկ երբ այն հասնում է Tg-ին, կաուչուկը կորցնում է իր առաձգականությունը և խափանում է։ Ռետինե արտադրանքի բազմազանության պատճառով օգտագործման գործընթացում կարող է ենթարկվել հարվածի, ձգման, կտրվածքի, ոլորման, էքստրուզիայի, քայքայման և այլնի, ցածր ջերմաստիճանի փխրունությունը պետք է հիմնված լինի աշխատանքային վիճակի վրա՝ համապատասխան փորձարկման մեթոդ ընտրելու համար: Ցածր ջերմաստիճանի փխրունության կատարողականի փորձարկման սովորաբար օգտագործվող մեթոդները ներառում են Tg թեստ, հարվածի փխրունության ջերմաստիճանի փորձարկում, ցածր ջերմաստիճանի հետադարձման թեստ, ցածր ջերմաստիճանի ոլորման կոշտության թեստ (Gimen թեստ), ձգման և սառը գործակիցի դիմադրության թեստ, ցածր ջերմաստիճանի կարծրության թեստ, ցածր ջերմաստիճանի սեղմման մշտական ​​դեֆորմացիա և սթրեսի թուլացում և այլն:

FKM-ի ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը կարող է բնութագրվել Tg, Tbri, TR10 և Torsion Temperature ցածր ջերմաստիճանում (TGem) և այլն: Այս պարամետրերը տարբեր նշանակություն ունեն, բայց ունեն որոշակի հարաբերություններ միմյանց հետ:

(1) Tg-ն այն ջերմաստիճանն է, որի դեպքում կաուչուկը բարձր առաձգական վիճակից փոխվում է ապակյա վիճակի և ապակյա վիճակից բարձր առաձգական վիճակի, որը սովորաբար բնութագրում է ռետինե մոլեկուլային շղթաների միկրոսկոպիկ շարժումը:

(2) Tbri-ն այն ջերմաստիճանն է, որի դեպքում կաուչուկին ոչ մի վնաս չի հասցվում հարվածային ուժի դեֆորմացման նշված պայմաններում, որը սովորաբար արտացոլում է ցածր ջերմաստիճանում օգտագործելու համար կաուչուկի ուժը և վնասին դիմակայելու կարողությունը:

(3) TR10 օգտագործվում է ցածր ջերմաստիճաններում կաուչուկի մածուցիկության և բյուրեղացման ազդեցությունը գնահատելու համար և սովորաբար արտացոլում է ամենացածր ջերմաստիճանը, որի դեպքում ռետինե նյութը կարող է պահպանել իր առաձգական վերականգնումը:

(4) TGem-ը օգտագործում է ոլորող պողպատե մետաղալար՝ հայտնի ոլորման հաստատունով, որպես հղման նյութ՝ նմուշը մեծ անկյան տակ պտտելու համար, մինչդեռ ջերմաստիճանի նվազման հետ կաուչուկի մոդուլը մեծանում է, կոշտությունը մեծանում է, և ոլորման անկյունը նվազում է մինչև այն կետը, որտեղ այն հազիվ թեքվում է Tg-ում: Ռետինի ոլորման անկյունը, ըստ ջերմաստիճանի փոփոխության, կարող է գնահատել դրա ցածր ջերմաստիճանի կատարումը, սովորաբար արտացոլելով ամենացածր ջերմաստիճանը, որի դեպքում կաուչուկը պահպանում է իր առաձգականությունը:

2 FKM Tg, TR10 և հարաբերությունները Tbri

Սովորաբար օգտագործվող FKM ցածր ջերմաստիճանի փխրունության կատարողական պարամետրերն են Tg, TR10 և Tbri, մատակարարը սովորաբար ընդունում է Tg և TR10 պարամետրը, ASTM-ն ընդունում է Tbri պարամետրը, այս երեքի միջև կան որոշակի տարբերություններ և հարաբերություններ:

2. 1 Tg-ի և TR10-ի հարաբերությունները

FKM-ի յուրաքանչյուր դասարանի TR10-ը մոտ է Tg-ին (տարբերությունը ոչ ավելի, քան 3 ℃), ինչը ցույց է տալիս, որ և՛ Tg, և՛ TR10-ը կարող են արտացոլել ռետինե մոլեկուլային շղթայի ցածր ջերմաստիճանի շարժումը և ապակու վիճակի ջերմաստիճանը:

2.2 FKM ֆտորի պարունակության և ցածր ջերմաստիճանի փխրունության հատկությունների միջև կապը

Ընդհանուր երկուական և եռյակային FKM-ում TR10-ն ավելանում է ֆտորի պարունակության աճով. երբ ներմուծվում է չորրորդ մոնոմեր՝ PMVE, դրա բովանդակությունը մեծ ազդեցություն է ունենում TR10-ի վրա:

Դրա բովանդակությունը մեծ ազդեցություն ունի TR10-ի վրա: Թեև ֆտորի պարունակության ավելացումը կարող է բարելավել FKM-ի օգտագործման ջերմաստիճանի վերին սահմանը, բայց միևնույն ժամանակ, CF կապի շնորհիվ փոխարինում է CH կապը՝ նվազեցնելով մոլեկուլային շղթայի փափկությունը և ռետինի ցածր ջերմաստիճանի կատարումը:

2.3 Լցանյութերի ազդեցությունը FKM միացությունների ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունների վրա

Ածխածնի սև N774 սոսինձն ունի ամենացածր Tbri և լավագույն ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը; ցինկի օքսիդի սոսինձն ունի ամենաբարձր Tbri և ամենավատ ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը. Հինգ տեսակի սոսինձների ցածր ջերմաստիճանի փխրունությունը շատ չի տարբերվում: Վերլուծելուց հետո, տարբեր լցոնիչներ ավելացնելուց հետո, FKM մոլեկուլային շղթաների միջև բացն ու կառուցվածքը տարբեր են, և ցածր ջերմաստիճանի համապատասխան փխրունությունը տարբեր է:

Վերլուծելուց հետո, տարբեր լցոնիչներ ավելացնելուց հետո, FKM մոլեկուլային շղթաների միջև բացերն ու կառուցվածքները տարբեր են, և ցածր ջերմաստիճանի համապատասխան փխրուն հատկությունները տարբեր են, և փոքր քանակությամբ ռետինով լցոնիչն ունի ավելի մեծ գելի պարունակություն և ավելի լավ ցածր ջերմաստիճանի դիմադրություն:

2.4 Խառնման գործընթացի ազդեցությունը FKM միացությունների ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունների վրա

Խառնման գործընթացը նաև ազդում է FKM միացությունների ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունների վրա: Խառնելուց առաջ պլաստիկացնելը կարող է ավելի լավ ձեռք բերել ռետինե մոլեկուլի ճկունություն

Միացության ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը կարող է բարելավվել՝ խառնելուց առաջ պլաստիկացնելով: Բաղադրությունը կայանելուց հետո բարակ անցուղու բուժումը կարող է բարելավել լցոնիչների և համատեղելիների ցրման հատկությունները և բարելավել ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը: Ընդհանուր առմամբ, որքան երկար է ձուլումը, այնքան ցածր է կաուչուկի Mooney մածուցիկությունը: Ձուլման ժամանակների քանակի ավելացումը կնվազեցնի կաուչուկի Tg-ը, սակայն երևույթը նշանակալի չէ, և տարբեր քանակի ձուլման ժամանակներով FKM կաուչուկի Tg-ի և Tbri-ի միջև էական տարբերություն չկա:

3 Եզրակացություն

(1) FKM-ի Tg-ը մոտ է TR10-ին, որը կարող է արտացոլել FKM մոլեկուլային շղթայի ցածր ջերմաստիճանի շարժումը և ապակու վիճակի ջերմաստիճանը, իսկ Tbri-ն ավելի ցածր է, քան Tg-ը և TR10-ը:

ցածր է Tg-ից և TR10-ից:

(2) Պերօքսիդով ծծմբացված բարձր ֆտորով FKM-ի ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունն ավելի լավ է, իսկ բիսֆենոլի երկուական ծծմբացված FKM-ի ցածր ջերմաստիճանի փխրուն հատկությունն ավելի վատ է:

(3) FKM ռետինը՝ լցված ածխածնի սև N774-ով, ունի ավելի լավ դիմադրություն ցածր ջերմաստիճանի նկատմամբ. Կաուչուկը փոքր քանակությամբ լցոնիչով ունի ավելի բարձր գելի պարունակություն և ավելի լավ ցածր ջերմաստիճանի դիմադրություն:

(4) Ձուլման ժամանակների քանակը քիչ ազդեցություն ունի FKM միացությունների ցածր ջերմաստիճանի փխրունության հատկության վրա: