Kerugian luar biasa dari fluoroelastomer (FKM) adalah ketahanannya yang buruk terhadap suhu rendah. Suhu retraksi suhu rendah (TR10) FKM biner umumnya -18 hingga -16 ℃, dan suhu transisi gelas (Tg) adalah -20 ℃; ketahanan suhu rendah pada FKM terner lebih buruk dibandingkan FKM biner. FKM tipe suhu rendah khusus mempunyai ketahanan suhu rendah yang baik, namun harganya sangat mahal.
FKM dalam ASTM D 2000-2012 'sistem klasifikasi standar produk karet otomotif' produk grade M2, M5, M6 wajib lulus uji penggetasan suhu rendah F15 (-25 ℃), produk kelas M4 wajib lulus uji penggetasan suhu rendah F17 (-40 ℃). Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak produk FKM yang diharuskan memenuhi persyaratan ketahanan suhu tinggi (250-275 ℃) dan penggetasan suhu rendah F15 atau F17. Cara terbaik adalah dengan menggunakan FKM suhu rendah, seperti suhu kerapuhan -45 ~ -40 ℃ FKM tipe Viton GLT, tetapi kinerja FKM suhu tinggi ini buruk dan harganya sulit diterima pasar. Dengan meningkatkan kinerja senyawa biner FKM secara bersamaan dapat memenuhi persyaratan ketahanan suhu rendah dan tinggi, dan biayanya juga masuk akal, telah menjadi pusat penelitian.
Makalah ini menganalisis karakterisasi kinerja suhu rendah FKM Tg, TR10 dan suhu kerapuhan (Tbri) hubungan antara mahasiswa pascasarjana, bahan pengisi, proses pencampuran, dll pada kinerja kerapuhan suhu rendah perekat biner dan terner FKM untuk pembuatan perekat FKM tahan suhu rendah untuk memberikan referensi!
1. Karakterisasi sifat embrittlement suhu rendah FKM
Karet memiliki deformasi yang dapat dibalik, dapat menghasilkan deformasi besar di bawah pengaruh gaya luar yang kecil, dan dapat dikembalikan ke keadaan semula setelah gaya luar dihilangkan, sehingga banyak digunakan. Namun seiring dengan penurunan suhu, elastisitas karet berangsur-angsur menurun, dan ketika mencapai Tg, karet kehilangan elastisitasnya dan rusak. Karena beragamnya produk karet, dalam proses penggunaannya mungkin terkena benturan, tegangan, geser, torsi, ekstrusi, abrasi, dll., Kinerja embrittlement suhu rendahnya harus didasarkan pada kondisi kerjanya untuk memilih metode pengujian yang sesuai. Metode uji kinerja penggetasan suhu rendah yang umum digunakan meliputi uji Tg, uji suhu kerapuhan tumbukan, uji retraksi suhu rendah, uji kekakuan torsi suhu rendah (uji Gimen), uji ketahanan terhadap regangan dan koefisien dingin, uji kekerasan suhu rendah, uji deformasi permanen kompresi suhu rendah dan uji relaksasi tegangan, dll.
Ketahanan FKM terhadap suhu rendah dapat dicirikan oleh Tg, Tbri, TR10 dan Suhu Torsi pada suhu rendah (TGem), dll. Parameter-parameter tersebut mempunyai arti yang berbeda-beda namun mempunyai hubungan tertentu satu sama lain.
(1) Tg adalah suhu di mana karet berubah dari keadaan sangat elastis ke keadaan seperti kaca dan dari keadaan seperti kaca ke keadaan sangat elastis, yang biasanya mencirikan pergerakan mikroskopis rantai molekul karet.
(2) Tbri adalah suhu di mana tidak terjadi kerusakan pada karet pada kondisi deformasi gaya tumbukan tertentu, yang biasanya mencerminkan kekuatan karet untuk digunakan pada suhu rendah dan kemampuannya menahan kerusakan.
(3) TR10 digunakan untuk mengevaluasi efek viskoelastisitas dan kristalisasi karet pada suhu rendah, dan biasanya mencerminkan suhu terendah di mana bahan karet dapat mempertahankan pemulihan elastisnya.
(4) TGem menggunakan kawat baja puntir yang diketahui konstanta puntirnya sebagai bahan acuan untuk memutar spesimen pada sudut yang besar, sedangkan dengan penurunan suhu, modulus karet meningkat, kekakuan meningkat, dan sudut puntir menurun hingga hampir tidak terpuntir di Tg. Sudut puntir karet berdasarkan perubahan suhu dapat mengevaluasi kinerja suhu rendahnya, biasanya mencerminkan suhu terendah di mana karet mempertahankan elastisitasnya.
2 FKM Tg, TR10 dan Hubungan Tbri
Parameter kinerja embrittlement suhu rendah FKM yang umum digunakan adalah Tg, TR10 dan Tbri, pemasok biasanya mengadopsi parameter Tg dan TR10, ASTM mengadopsi parameter Tbri, terdapat perbedaan dan hubungan tertentu antara ketiganya.
2.1 Hubungan antara Tg dan TR10
TR10 dari setiap grade FKM mendekati Tg (perbedaannya tidak lebih dari 3 ℃), menunjukkan bahwa Tg dan TR10 dapat mencerminkan pergerakan suhu rendah dan suhu keadaan kaca dari rantai molekul karet.
2.2 Hubungan antara kandungan fluor FKM dan sifat penggetasan suhu rendah
Pada FKM biner dan terner umum, TR10 meningkat seiring dengan peningkatan kandungan fluor; ketika monomer keempat, PMVE, diperkenalkan, isinya mempunyai pengaruh besar pada TR10.
Kontennya memiliki pengaruh besar pada TR10. Meskipun peningkatan kandungan fluor dapat meningkatkan batas atas suhu penggunaan FKM, namun pada saat yang sama, karena ikatan CF menggantikan ikatan CH, mengurangi kelembutan rantai molekul dan kinerja karet pada suhu rendah.
2.3 Pengaruh bahan pengisi terhadap sifat penggetasan suhu rendah senyawa FKM
Perekat karbon hitam N774 memiliki Tbri terendah dan ketahanan suhu rendah terbaik; perekat seng oksida memiliki Tbri tertinggi dan ketahanan suhu rendah terburuk; kinerja penggetasan suhu rendah dari kelima jenis perekat tidak berbeda jauh. Setelah dianalisis, setelah menambahkan pengisi yang berbeda, celah dan struktur antara rantai molekul FKM berbeda, dan kinerja penggetasan suhu rendah yang sesuai juga berbeda.
Setelah dianalisis, setelah menambahkan bahan pengisi yang berbeda, celah dan struktur antara rantai molekul FKM berbeda, dan sifat penggetasan suhu rendah yang sesuai juga berbeda, dan bahan pengisi dengan sedikit karet memiliki kandungan gel yang lebih besar dan ketahanan suhu rendah yang lebih baik.
2.4 Pengaruh proses pencampuran terhadap sifat penggetasan suhu rendah senyawa FKM
Proses pencampuran juga berpengaruh terhadap sifat penggetasan senyawa FKM pada suhu rendah. Plastisisasi sebelum pencampuran dapat memperoleh fleksibilitas molekul karet yang lebih baik
Ketahanan senyawa terhadap suhu rendah dapat ditingkatkan dengan plastisisasi sebelum pencampuran. Perlakuan lintasan tipis setelah senyawa diparkir dapat meningkatkan sifat dispersi bahan pengisi dan bahan penyesuai, serta meningkatkan ketahanan terhadap suhu rendah. Secara umum, semakin lama pencetakan, semakin rendah viskositas Mooney pada karet. Peningkatan jumlah waktu pencetakan akan menurunkan Tg pada karet, namun fenomena tersebut tidak signifikan dan tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara Tg dan Tbri karet FKM dengan jumlah waktu pencetakan yang berbeda.
3 Kesimpulan
(1) Tg FKM mendekati TR10, yang mencerminkan pergerakan suhu rendah rantai molekul FKM dan suhu keadaan kaca, dan Tbri lebih rendah dibandingkan Tg dan TR10.
lebih rendah dari Tg dan TR10.
(2) Sifat penggetasan suhu rendah dari FKM fluor tinggi tersulfurisasi peroksida lebih baik, dan sifat penggetasan suhu rendah dari FKM tersulfurasi biner bisfenol lebih buruk.
(3) Karet FKM yang diisi karbon hitam N774 memiliki ketahanan suhu rendah yang lebih baik; karet dengan sedikit bahan pengisi memiliki kandungan gel yang lebih tinggi dan ketahanan suhu rendah yang lebih baik.
(4) Jumlah waktu pencetakan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap sifat penggetasan suhu rendah senyawa FKM.
