Lo svantaggio principale del fluoroelastomero (FKM) è la scarsa resistenza alle basse temperature. La temperatura di retrazione a bassa temperatura (TR10) dell'FKM binario è generalmente compresa tra -18 e -16 ℃ e la temperatura di transizione vetrosa (Tg) è -20 ℃; la resistenza alle basse temperature dell'FKM ternario è inferiore a quella dell'FKM binario. Il tipo speciale FKM per basse temperature ha una buona resistenza alle basse temperature, ma il prezzo è molto alto.
FKM nel 'sistema di classificazione standard dei prodotti in gomma per autoveicoli' ASTM D 2000-2012 dei prodotti di qualità M2, M5, M6 necessari per superare il test di infragilimento a bassa temperatura F15 (-25 ℃), prodotti di grado M4 necessari per superare il test di infragilimento a bassa temperatura F17 (-40 ℃). Negli ultimi anni, sempre più prodotti FKM sono richiesti per soddisfare i requisiti sia di resistenza alle alte temperature (250-275 ℃) che di infragilimento alle basse temperature F15 o F17. Il modo migliore è utilizzare FKM a bassa temperatura, ad esempio una temperatura di fragilità di -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipo FKM, ma le prestazioni FKM ad alta temperatura sono scarse e il prezzo è difficile da rendere accettabile il mercato. Migliorando le prestazioni dei composti FKM binari in grado di soddisfare contemporaneamente i requisiti di resistenza alle basse e alle alte temperature e anche il costo è ragionevole, è diventato un punto caldo della ricerca.
Questo articolo analizza la caratterizzazione delle prestazioni dell'FKM a bassa temperatura di Tg, TR10 e della temperatura di fragilità (Tbri) della relazione tra studenti post-laurea, riempitivi, processo di miscelazione, ecc. sulle prestazioni di fragilità a bassa temperatura dell'adesivo FKM binario e ternario per la preparazione di adesivo FKM resistente alle basse temperature per fornire un riferimento!
1. Caratterizzazione delle proprietà di infragilimento dell'FKM a bassa temperatura
La gomma ha una deformazione reversibile, può produrre grandi deformazioni sotto l'azione di una piccola forza esterna e può essere ripristinata al suo stato originale dopo aver rimosso la forza esterna, quindi è ampiamente utilizzata. Tuttavia, man mano che la temperatura diminuisce, l'elasticità della gomma diminuisce gradualmente e quando raggiunge la Tg, la gomma perde la sua elasticità e cede. A causa della varietà di prodotti in gomma, nel processo di utilizzo possono essere soggetti a impatto, tensione, taglio, torsione, estrusione, abrasione, ecc., le prestazioni di infragilimento a bassa temperatura dovrebbero essere basate sulle condizioni di lavoro per scegliere il metodo di prova appropriato. I metodi di test delle prestazioni di infragilimento a bassa temperatura comunemente usati includono test Tg, test di temperatura di fragilità all'impatto, test di retrazione a bassa temperatura, test di rigidità torsionale a bassa temperatura (test Gimen), resistenza allo stiramento e test del coefficiente di freddo, test di durezza a bassa temperatura, deformazione permanente di compressione a bassa temperatura e test di rilassamento dello stress, ecc.
La resistenza alle basse temperature dell'FKM può essere caratterizzata da Tg, Tbri, TR10 e Temperatura di torsione a bassa temperatura (TGem), ecc. Questi parametri hanno significati diversi ma hanno una certa relazione tra loro.
(1) Tg è la temperatura alla quale la gomma passa dallo stato altamente elastico allo stato vetroso e dallo stato vetroso allo stato altamente elastico, che solitamente caratterizza il movimento microscopico delle catene molecolari della gomma.
(2) Tbri è la temperatura alla quale non si verifica alcun danno alla gomma nelle condizioni specificate di deformazione della forza d'impatto, che solitamente riflette la resistenza della gomma per l'uso a basse temperature e la sua capacità di resistere ai danni.
(3) TR10 viene utilizzato per valutare la viscoelasticità e l'effetto di cristallizzazione della gomma a basse temperature e solitamente riflette la temperatura più bassa alla quale un materiale in gomma può mantenere il proprio recupero elastico.
(4) TGem utilizza un filo di acciaio torsionale con una costante di torsione nota come materiale di riferimento per torcere il provino con un ampio angolo, mentre al diminuire della temperatura, il modulo della gomma aumenta, la rigidità aumenta e l'angolo di torsione diminuisce fino al punto in cui si torce a malapena a Tg. L'angolo di torsione della gomma in base al cambiamento di temperatura può valutare le sue prestazioni a bassa temperatura, che solitamente riflettono la temperatura più bassa alla quale la gomma mantiene la sua elasticità.
2 FKM Tg, TR10 e il rapporto tra Tbri
I parametri prestazionali di infragilimento a bassa temperatura FKM comunemente utilizzati sono Tg, TR10 e Tbri, il fornitore solitamente adotta il parametro Tg e TR10, ASTM adotta il parametro Tbri, ci sono alcune differenze e relazioni tra questi tre.
2.1 Il rapporto tra Tg e TR10
TR10 di ciascun grado di FKM è vicino alla Tg (la differenza non è superiore a 3 ℃), indicando che sia Tg che TR10 possono riflettere il movimento a bassa temperatura e la temperatura dello stato vetroso della catena molecolare della gomma.
2.2 Relazione tra contenuto di fluoro FKM e proprietà di infragilimento a bassa temperatura
Nel comune FKM binario e ternario, TR10 aumenta con l'aumento del contenuto di fluoro; quando viene introdotto un quarto monomero, PMVE, il suo contenuto ha una grande influenza su TR10.
Il suo contenuto ha una grande influenza su TR10. Sebbene l'aumento del contenuto di fluoro possa migliorare il limite superiore della temperatura di utilizzo dell'FKM, ma allo stesso tempo, grazie al legame CF, sostituisce il legame CH, riducendo la morbidezza della catena molecolare e le prestazioni della gomma a bassa temperatura.
2.3 Influenza dei riempitivi sulle proprietà di infragilimento a bassa temperatura dei composti FKM
L'adesivo nero carbone N774 ha il Tbri più basso e la migliore resistenza alle basse temperature; l'adesivo all'ossido di zinco ha il Tbri più alto e la peggiore resistenza alle basse temperature; le prestazioni di infragilimento a bassa temperatura dei cinque tipi di adesivi non differiscono molto. Dopo l'analisi, dopo l'aggiunta di diversi riempitivi, il divario e la struttura tra le catene molecolari FKM sono diversi e le corrispondenti prestazioni di infragilimento a bassa temperatura sono diverse.
Dopo l'analisi, dopo l'aggiunta di riempitivi diversi, gli spazi e le strutture tra le catene molecolari FKM sono diversi e le corrispondenti proprietà di infragilimento a bassa temperatura sono diverse e il riempitivo con una piccola quantità di gomma ha un contenuto di gel maggiore e una migliore resistenza alle basse temperature.
2.4 L'effetto del processo di miscelazione sulle proprietà di infragilimento a bassa temperatura dei composti FKM
Il processo di miscelazione ha un effetto anche sulle proprietà di infragilimento a bassa temperatura dei composti FKM. La plastificazione prima della miscelazione può ottenere una migliore flessibilità delle molecole di gomma
La resistenza alle basse temperature del composto può essere migliorata mediante plastificazione prima della miscelazione. Il trattamento a passaggio sottile dopo il parcheggio del composto può migliorare le proprietà di dispersione di riempitivi e compatibilizzanti e migliorare la resistenza alle basse temperature. In generale, più lungo è lo stampaggio, minore è la viscosità Mooney della gomma. Aumentando il numero di tempi di stampaggio si ridurrà la Tg della gomma, ma il fenomeno non è significativo e non vi è alcuna differenza significativa tra la Tg e il Tbri della gomma FKM con un diverso numero di tempi di stampaggio.
3 Conclusione
(1) La Tg di FKM è vicina a quella di TR10, che può riflettere il movimento a bassa temperatura della catena molecolare dell'FKM e la temperatura dello stato vetroso, e la Tbri è inferiore a quella di Tg e TR10.
è inferiore a Tg e TR10.
(2) La proprietà di infragilimento a bassa temperatura dell'FKM ad alto contenuto di fluoro solforato con perossido è migliore, mentre la proprietà di infragilimento a bassa temperatura dell'FKM solforato binario con bisfenolo è peggiore.
(3) La gomma FKM riempita con nerofumo N774 ha una migliore resistenza alle basse temperature; la gomma con una piccola quantità di riempitivo ha un contenuto di gel più elevato e una migliore resistenza alle basse temperature.
(4) Il numero di tempi di stampaggio ha scarso effetto sulla proprietà di infragilimento a bassa temperatura dei composti FKM.
