Saan a kas dagiti termoplastiko, dagiti elastomero ket kadawyan a maus-usar iti nasaknap a sakop ti temperatura ken nangruna a nangatngato ngem ti temperatura ti panagbalbaliw ti sarmingda (Tg). Dagiti pagimbagan dagiti elastomero kadagiti termoplastiko ket ti abilidadda nga agsubli iti gangani a naan-anay manipud iti kasasaad ti panagguyod (nangato nga elastisidad), ken kasta met ti sapasap nga elastisidadda, nababa a kinatangken ken dagiti nababa a modulo a tagikua. No mausar dagiti elastomer iti baba ti temperatura ti siled, ipakitada ti panagadu ti kinatangken, panagadu ti modulus, ken panagbaba ti kinalalaki. No dagiti elastomer ket mausar iti baba ti temperatura ti siled, adda ti pagannayasan nga umadu ti kinatangken, dumakkel ti modulo, bumassit ti kinalalaki (nababa a tensile) ken ti panagkompresion ket naikeddeng nga umadu. Depende ti parikut iti elastomero, dua a penomenon ti mabalin a mapasamak iti aggigiddan - panagtangken ti sarming ken ti paset a kristalisasion - ti CR, EPDM, NR ket sumagmamano a pagarigan dagiti elastomero a mangipakpakita ti kristalisasion.
1. Panangmatmat iti panangsubok iti nababa a temperatura
Ti britleness, compression permanent deformation, retraction, hardening ken cryogenic hardening ket naus-usaren kadagiti adu a tawen tapno mailasin dagiti tagikua ti polimero kadagiti nababa a temperatura. Ti panagrelaks ti kompresibo a panagbannog ket relatibo a baro ken naipangpangruna iti panangikeddeng ti puersa ti panagselio ti maysa a material iti las-ud ti maysa a panawen iti sidong dagiti nadumaduma a kasasaad ti aglawlaw.
2. Temperatura ti Brittleness
Ti ASTM D 2137 ket mangikeddeng ti temperatura ti brittleness a kas ti kababaan a temperatura a ti nabulkanisa a goma ket saan a mangipakita ti pannakaburak wenno pannakaburak iti sidong dagiti naikeddeng a kasasaad ti impakto. Lima nga espesimen ti goma ti nasakbay a naikeddeng a sukog ket naisagana, naikabil iti maysa a kamara wenno likido a medium, naipaidasig iti naikeddeng a temperatura iti 3±0.5min, ken kalpasanna maited ti kapartak ti impakto iti 2.0±0.2m/s. Maikkat dagiti espesimen ken maipasidong iti impact wenno rupture test. Maikkat ti espesimen ken masubok no adda pannakadungpar wenno pannakaburak, amin dagitoy ket awan ti nadadael. Ti panagsubok ket naulit aginggana ti temperatura ti brittleness - ti kababaan a temperatura nga awan ti nasarakan a pannakaburak ket asideg unay iti 1°C.
3. Nababa a Temperatura a Compression Set ken Nababa a Temperatura a Panagtangken
Ti pamay-an ti panagsubok para iti nababa a temperatura a panagkompresion a naikabil ket asideg unay iti para iti gagangay a panagkompresion a naikabil, malaksid a ti temperatura ket makontrol babaen ti sumagmamano a pamay-an ti enerhia, a kas ti namaga a yelo, likido a nitroheno, wenno dagiti mekanikal a pamay-an, ken ti pateg ket adda iti uneg ti ± 1°C ti naikeddeng a temperatura. Kalpasan ti panagsubli manipud iti fixture, maikabil met ti espesimen iti naikeddeng a nababa a temperatura ken mamolde iti diametro a 29 mm ken kapuskol a 12.5 mm. Ti nababa a temperatura a compression set ket maysa a saan a direkta a pamay-an para iti panangselio kadagiti aplikasion ti kompuesto a pagsasaritaan. Ti compressive stress relaxation ti direkta a pamay-an ken mapagsasaritaan inton agangay. Ti nababa a temperatura a panagtangken ket kadawyan pay a naikeddeng babaen ti panagusar ti vulcanized compression set specimen (29mm x 12.5mm), ngem nasubok manen iti nababa a temperatura a kontrol, nga isu met laeng ti para iti compression set, ken kalpasanna manen iti isu met laeng a temperatura a kas ti naikeddeng a temperaturada. Ti panagtangken ken ti nababa a temperatura a panagkompresion a naikabil ket direkta a naapektaran babaen ti panagpalamiis, ngem pay babaen ti pagannayasan ti polimero nga agkristalisa, nga addaan ti rate ti panagkristalisa nga agpannuray iti temperatura, kas pagarigan, ti CR ket kapartakan nga agkristalisa iti aglawlaw ti -10°C, ken kalpasanna bumassit kadagiti nababbaba a temperatura, a nangruna gapu ti kinaawan ti panaggunay dagiti paset ti kadena ti polimero (dagiti molekular a kawar ket ag-freeze sakbay panagurnos manen).
4. Gehman Nababa a Temperatura a Panagtangken
Ti ASTM D 1053 ket mangiladawan ti nababa a temperatura a pamay-an ti panagtangken a kas ti sumaganad: ti serye dagiti elastiko nga espesimen ti polimero ket naipatakder a naikapet iti maysa a kawad nga addaan iti ammo a torsional a konstante, ken ti sabali a murdong ti alambre ket naikapet iti maysa nga ulo ti panagturong a makabael a mangipalubos ti alambre a mabalitokan. Dagiti espesimen ket maitaneb iti maysa a medium ti panagiyakar ti pudot iti espesipiko a temperatura iti baba ti normal, iti daytoy a panawen ti ulo ti torsion ket mabalitokan babaen ti 180°, ken kalpasanna dagiti espesimen ket mabalitokan babaen ti kaadu (kurang a 180°) nga agpannuray iti baliktad ti kinalukneng ken kinatangken ti espesimen. Kalpasanna usaren ti kaadu ti goniometer tapno maammuan ti kaadu ti specimen twist, ti anggulo ti twist ken ti kinatangken ti rubber material. Ti temperatura ti sistema ket in-inut a naingato iti daytoy a punto, ken ti maysa a plot ti anggulo ti panagbaliwbaliw a maibusor ti temperatura ket magun-od. Dagiti temperatura a ti modulo ket dumanon iti T2, T10, ken T100 ket kadawyan a nairekord a kas kapada ti pateg ti modulo iti temperatura ti siled.
5. Panagsubli ti Nababa a Temperatura (TR Test) .
Ti TR a panagsubok ket maus-usar a mangtingiting ti abilidad ti maysa nga espesimen iti kasasaad ti panagguyod no ti kompresibo a permanente a panagporma ken ti kompresibo a panagrelaks ti panagbannog a naikeddeng babaen ti kompresibo a panagbannog ket maus-usar a mangikeddeng kadagiti nababa nga epekto ti temperatura. Kas nasaklaw itay, adu a polimero a kas ti NR ken PVC ket agkristalisa kadagiti nababa a temperatura, ngem ti panagunat ket mabalin pay nga agkristalisa, a mangiturong kadagiti kanayonan a banag no kitaen dagiti nababa a temperatura a tagikua. Para kadagiti aplikasion ti panangtingiting a kas ti exhaust suspension, ti TR iti sidong ti tension ket maitutop unay ken masansan a maus-usar. Iti daytoy a panagsubok, ti espesimen ket napaatiddog (masansan babaen ti 50% wenno 100%) ken nagyelo iti atiddog a kasasaad. Ti espesimen ket mairuar, iti daytoy a panawen ti temperatura ket maipangato iti naikeddeng a rate tapno marukod ti panagsubli ti espesimen, ti kaatiddog ti panagkissay ket marukod ken ti panagpaatiddog ket nairekord. Dagiti temperatura a ti espesimen ket bumassit babaen ti 10%, 30%, 50%, ken 70% ket kadawyan a naipalpalagip a kas ti TR10, TR30, TR50, ken TR70. Ti TR10 ket mainaig iti temperatura ti brittleness; Ti TR70 ket mainaig iti permanente a panagporma ti espesimen iti nababa a temperatura a panagkompresion; ken ti nagdumaan ti TR10 ken TR70 ket naus-usar a mangrukod ti kristalisasion ti espesimen (no dakdakkel ti panagdumaduma, dakdakkel ti pagannayasan nga agkristalisa).
6 . Nababa a Temperatura a Kompresibo a Panag-stress a Panagrelaks (CSR) .
Ti CSR test ket mabalin a mausar a mangaramid kadagiti padto maipapan ti panagaramid ken biag dagiti materiales ti panagselio. No ti maysa nga elastomeriko a kompuesto ket maited ti kankanayon a panagporma, ti napagtipon a puersa ket maparsua, ken ti abilidad ti material a mangtaginayon iti daytoy a puersa iti uneg ti maysa a naikeddeng a sakop ti aglawlaw ket mangrukod ti abilidadna a mangselio. Agpada a makatulong dagiti pisikal ken kemikal a mekanismo iti panagrelaks ti stress, maibatay iti panawen ken temperatura, maysa a banag ti agdominar, ti pisikal a panagrelaks ket mapaliiw kadagiti nababa a temperatura, a dagus kalpasan ti naited a stress, a mangiturong iti pannakaurnos manen ti kadena ken panagbalbaliw iti rabaw ti goma-a-punno ken filler-filler, ken ti panagrelaks ti sistema ti panangikkat iti stress ket mabaliwan. Iti nangatngato a temperatura, ti kemikal a komposision ket mangikeddeng ti rate ti panagrelaks, no dagiti pisikal a proseso ket bassitdan ken ti kemikal a panagrelaks ket saan a mabaliwan, a mangiturong iti pannakaburak ti kawar ken dagiti panagsilpo ti krus a reaksion. Ti panagsiklo ti temperatura wenno kellaat a panagngato ti temperatura ket mabalin nga addaan epekto iti panagrelaks ti stress kadagiti elastomer. Bayat ti CSR test, maikabil ti test specimen
Bayat ti CSR testing, ti stress relaxation ket mapaadu no ti test specimen ket maipasidong iti nangato a temperatura. No ti panagrelaks ti stress ket mapasamak iti nasapa a paset ti panagsubok, ti kaadu ti kanayonan a panagrelaks ket umuna nga umadu ken addaan iti kangatuan a pateg bayat ti umuna a siklo. Iti maysa a tensile a dakkel a pagsubok a pedaso tapno mangpataud kadagiti sample ti gasket (19mm akinruar a diametro, akin-uneg a diametro iti 15mm), nga addaan iti elastiko a fixture ket maikompresionto iti espesimen iti kapuskol ti temperatura ti kuartoda iti 25%, ken iti 25 °C iti aglawlaw a pagsubok a siled, ti temperatura iti 25 °C tapno mataginayon ti 24h, ken kalpasanna agpababa aginggana iti -20 °C, a mataginayon para iti 24h, a sarunuen babaen ti sumaganad a temperatura iti nagbaetan ti -20 ~ 110 °C a siklo ti 24h, ti sibubukel nga oras ti panagsubok iti temperatura ti panagsubok, ti temperatura ti panagsubok, agtultuloy a panangikeddeng ti puersa. Ti panagrukod ti puersa ket maaramid nga agtultuloy iti intero nga oras ti panagsubok iti temperatura ti panagsubok.
7. Epekto ti Linaon ti Ethylene
7.1 Ti linaon ti ethylene ket addaan iti kadakkelan nga epekto iti nababa a temperatura a panagaramid dagiti EPDM polymers. Dagiti polimero nga addaan iti linaon ti Ethylene manipud iti 48% agingga iti 72% ket natingiting iti sidong dagiti nangato a kalidad a pormulasion ti panagselio. Amin ket panggepda a kissayan ti panagduduma ti mooney viscosity babaen ti panangipauneg ti ENB kadagitoy a nadumaduma a polimero.
Ti goma ti EPDM ket amorpo no ti ratio ti ethylene/propylene ket agpapada ken ti pannakaiwaras ti dua a monomero iti kadena ti polimero ket naiparparna. Ti EPDM nga addaan iti 48% ken 54% nga ethylene ket saan nga agkristalisa iti temperatura ti siled wenno nangatngato ngem. No ti linaon ti ethylene ket dumanon iti 65%, dagiti panagsasaruno ti ethylene ket mangrugi nga umadu iti bilang ken kaatiddog ken mabalin a mangporma kadagiti kristal, a mapaliiw kadagiti pantok ti kristalisasion kadagiti kurba ti DSC iti aglawlaw ti 40°C. No dakdakkel dagiti pantok ti DSC, dakdakkel dagiti maporma a kristal.
7.2 Malaksid iti epekto ti linaon ti ethylene kadagiti nababa a temperatura a tagikua a napagsasaritaan kalpasanna, ti kadakkel ti kristal ket apektaranna ti kinalaka ti panaglaok ken panagproseso kadagiti kompuesto a naglaon kadagiti kristal. No dakdakkel ti kadakkel ti kristal, ad-adu ti kasapulan a trabaho ti pudot ken panagputed iti tukad ti panaglaok tapno naan-anay a mailaok ti polimero kadagiti dadduma a paset. Umadu ti pigsa ti raw rubber dagiti EPDM compound no umad-adu ti linaon ti ethylene. Kadagiti pormulasion ti panangselio a sadiay ti epekto ti linaon ti ethylene ket narukod, ti panagngato ti linaon ti ethylene manipud 50% agingga iti 68% ket nagresulta iti di kumurang nga uppat a daras a panagngato ti pigsa ti goma. Umadu met ti kinatangken ti temperatura ti siled no umad-adu ti linaon ti ethylene. Ti Shore A a kinatangken ti amorpo a polimero a pigket ket 63°, idinto a ti Shore A a kinatangken ti polimero nga addaan iti kangatuan a linaon ti ethylene ket 79°. Daytoy ket gapu ti panagadu ti panagsasaruno ti ethylene, ti panagadu ti kristalisasion iti pigket, ken ti katupag a panagadu dagiti termoplastiko a polimero.
7.3 No ti kinatangken ket marukod kadagiti nababa a temperatura, a maisupadi kadagiti polimero nga addaan iti nangato a linaon ti ethylene, dagiti amorpo a polimero ket mangipakita ti basbassit a panagbalbaliw ti kinatangken, idinto a ti panagbalbaliw ti kinatangken ti nangatngato a linaon ti ethylene ket saan a mangipakita ti linia a padron ken ti kinatangken ket agtalinaed a nangato iti temperatura ti siled, tapno dagiti polimero nga addaan iti nangatngato a linaon ti ethylene ket agtultuloy nga addaan iti kangatuan a kinatangken kadagiti nababa a temperatura.
7.4 Ti compression set ket kaaduan nga agpannuray iti temperatura ti pagsubok. No masubok iti 175°C, awan ti nagdumaan ti compression set iti nagbaetan ti ania man kadagiti polimero (set ket naimpluensiaan babaen ti disenio ti kompuesto ken ti panagpili ti sistema ti bulkanisasion). Kalpasan ti pannakarunaw dagiti kristal ti ethylene, ti polimero ket mangipakpakita ti amorpo a porma, ken tapno mausig ti epekto ti linaon ti ethylene, dagiti panagsubok ket naaramid iti 23°C. Dagiti polimero nga addaan iti nangatngato a linaon ti ethylene ket nalawag nga addaan iti nangatngato a permanente a panagporma (nasurok a mamindua a kaadu), ken ti epekto ti linaon ti ethylene ket dakdakkel pay no masubok iti -20°C ken -40°C. Dagiti polimero nga addaan iti nasurok a 60% a linaon ti ethylene ket addaan iti nangato a permanente a panagporma (>80%); iti -40°C, dagiti laeng naan-anay nga amorpo a polimero ti addaan iti nababa a permanente a panagporma (17%).
7.5 Epekto ti Linaon ti Ethylene iti Nababa a Temperatura a Panagtangken manipud kadagiti Gehman Tests. No maited ti temperatura, no nangatngato ti suli, nababbaba ti panagadu ti kinatangken (wenno panagadu ti modulus). Iti nababa a temperatura, ti modulo ti kinatangken ket dumakkel a dakkel no umad-adu ti linaon ti ethylene. Para kadagiti amorpo a polimero, ti T2 ket -47°C, bayat a ti kangatuan a linaon ti ethylene a polimero ket addaan iti T2 iti -16°C laeng.
7.6TR Panangrukod ti panagsubli ti panagkissay dagiti espesimen kalpasan ti extension freezing, ti linaon ti ethylene ket addaan iti dakkel nga epekto iti pamay-an ti panagsubok, a daytoy ket kapada manen ti panagsubok ti Gehman.
Umasping daytoy iti Gehman test. Ti panagkissay (%) dagiti nadumaduma a polimero ket agdumaduma a kas ti panagandar ti temperatura, nga adda dagiti amorpo a polimero nga addaan iti kangatuan a panagsubli ti panagkissay kadagiti nababa a temperatura; nupay kasta, kas naipadto, kumaro ti panagimbag bayat nga umadu ti linaon ti ethylene iti naited a temperatura.
kumaro ti panagimbag. Ti pateg ti TR10 ket agdumaduma manipud iti -53°C para kadagiti amorpo a polimero aginggana iti -28°C para kadagiti polimero nga addaan iti nangato a linaon ti ethylene.
7.7 Siklo ti panagrelaks ti kompresibo a stress (CSR).
Siklo. Ikompresion dagiti kompuesto, bay-an ida nga agrelaks iti 25°C iti 24 h, ken kalpasanna ikabil dagitoy iti siklo ti temperatura manipud iti -20°C agingga iti 110°C a sagpaminsan iti 24 h. No maikompresion iti umuna a gundaway, kalpasan ti panawen ti panagtimbeng, ti kristal a polimero E ket addaan iti nangatngato a pannakapukaw ti panagbannog ngem ti amorpo a polimero, ken no maipababa iti -20°C ti puersa ti panagselio dagiti dua a polimero ket bumassit, bayat a ti amorpo a polimero A ket addaan iti nangato a panagtengngel ti panagbannog (nangatngato nga F/F0). Ti panagpapudot ti kompuesto iti 110°C ket nangisubli ti puersa ti panagselio daytoy, ken idi naisubli manen iti -20°C, ti nabati a puersa ti panagselio ti kristal a polimero ket basbassit ngem 20% ti pategna, a sapasap a naikeddeng a nababa unay para kadagiti kaaduan nga aplikasion, nga adda ti amorpo a polimero a mangtengtengngel ti nasurok a 50% ti puersa ti panagselio daytoy, ken ti amorpo a polimero ket addaan manen ti nangatngato a panagsubli ngem ti kristal a polimero. Ti simmaganad a siklo ket nangpataud kadagiti umasping a konklusion. Nalawag a dagiti amorpo a polimero ket nangatngato para kadagiti aplikasion ti panagselio a sadiay ti nangato ken nababa a panagaramid ti temperatura ket kasapulan.
8. Epekto ti Linaon ti Diolefin
Tapno maited ti saan a napuskol a puntos a kasapulan para iti bulkanisasion, dagiti saan a naikonjugado a diolefina a kas ti ENB, HX ken DCPD ket mainayon kadagiti polimero ti ethylene propylene. Ti maysa a doble a singgalut ket agtignay iti matrix ti polimero, bayat a ti maikadua ket agtignay a kas ti komplemento iti polimerizado a molekular a kawar ken mangipaay ti puntos ti panagbulkanisasion para iti asupre a duyaw a bulkanisasion. Natingiting ti epekto ti ENB kadagiti windshield (rain) bar profiles. Dagiti polimero a naglaon iti 2%, 6% ken 8% nga ENB ket naipadpada.Ti pannakainayon ti ENB ket addaan iti dakkel nga epekto kadagiti kababalin ti vulcanization ken crosslink density. Immadu ti modulus bayat a bimmaba unay ti elongation. Immadu ti kinatangken ken simmayaat ti compression set bayat ti panagngato ti temperatura. Bayat nga umad-adu ti linaon ti ENB, umab-ababa ti oras ti panag-charring.
Ti ENB ket maysa nga amorpo a material, ken no mainayon iti duri ti polimero, daytoy ket mangriribuk ti kristalisasion ti paset ti ethylene ti polimero, isu a dagiti polimero nga addaan iti isu met laeng a linaon ti ethylene ket mabalin a magun-od, ken ti nangatngato a linaon ti ENB ket mangpasayaat kadagiti nababa a temperatura a tagikua. Iti temperatura ti siled, ti nangatngato a linaon ti ENB ket bassit a mangpasayaat ti naikeddeng ti panagkompresion gapu ti napasayaat a densidad ti crosslink. Nupay kasta, kadagiti nababa a temperatura, ti compression set dagiti polimero nga addaan iti nangatngato a linaon ti ENB ket nangruna a nasaysayaat ngem dagiti polimero nga addaan iti 2% a linaon ti ENB. Ti epekto ti linaon ti ENB iti temperatura ti brittleness, panagsubli ti temperatura, ken ti panagsubok ni Gehman ket saan a nangipakita ti ania man a naipangpangruna a panagdumaduma ti temperatura ti brittleness iti nagbaetan dagiti polimero iti sapasap, ken para iti panagsubok ti Gehman ken ti panagsubok ti TR, tunggal maysa a polimero ket nangipakita ti panagpasayaat kadagiti nababa a temperatura a tagikua babaen ti panagadu ti linaon ti ENB.
9. Epekto ti mooney Viscosity kadagiti Nababa a Temperatura a Tagikua
Pagaammo unay a ti biskosidad ti mooney (molekula a masa) ket addaan iti naipangpangruna nga epekto iti panagproseso a kababalin dagiti elastomero. Kadagiti aplikasion ti panagibukbok ken panagmolde Kadagiti aplikasion ti panagibukbok ken panagmolde, napateg ti agpili ti kompuesto nga addaan iti maibagay a pateg ti biskosidad ti Mooney. Babaen ti panagusar ti isu met laeng a pormulasion a naus-usar a mangsukimat ti epekto ti maikatlo a monomero, ti ENB, kadagiti nababa a temperatura a tagikua tapno sukimaten ti Mooney a biskosidad, dagiti polimero nga addaan kadagiti Mooney a biskosidad iti 30, 60, ken 80 ket naipadpada, ken ti Mooney a biskosidad dagiti kompuesto ket immadu bayat a ti Mooney a biskosidad dagiti polimero a nausar ket immadu. Ti pigsa ti panagguyod, modulus, ken ti pigsa ti raw rubber ket immadu babaen ti panagadu ti biskosidad ti Mooney. Ti epekto ti biskosidad ti Mooney kadagiti nababa a temperatura a tagikua ti EPDM ket saan a naipangpangruna. Nupay kasta, ti permanente a panagporma ti panagkompresion iti temperatura ti kuarto, -20°C ken -40°C ket dumakkel babaen ti panagadu ti molekular a masa. Nupay kasta, ti panagkompresion a naikeddeng iti temperatura ti siled, -20°C ken -40°C ket saan a nagbalbaliw a dakkel iti panagadu ti molekular a masa, idinto a ti panagkompresion a naikeddeng kadagiti nangato a temperatura (175°C) ket nangipakita kadagiti sumagmamano a panagbalbaliw para kadagiti nangatngato a mooney a biskosidad dagiti EPDM a pigket.
10. Konklusion
Ti linaon ti ethylene ken diolefin ket addaan iti dakkel nga epekto iti panagaramid dagiti EPDM elastomers kadagiti nababa a temperatura nga aplikasion, nga adda dagiti polimero nga addaan iti nababa a linaon ti ethylene ket nasayaat ti panagaramidda ken dagiti polimero nga addaan iti nangato a linaon ti diolefin ket sumayaat gapu ti nasinga a kristalisasion ti paset ti ethylene ti polimero. Dagiti polimero a nababa ti linaonna nga ethylene ket rumbeng nga usaren no ti nababa a panagaramid ti temperatura ket maysa a limitasion.
