Извонредниот недостаток на флуороеластомерот (FKM) е слабата отпорност на ниски температури. Температурата на повлекување на ниска температура (TR10) на бинарниот FKM е генерално -18 до -16 ℃, а температурата на транзиција на стакло (Tg) е -20 ℃; отпорот на ниска температура на тројниот FKM е послаб од оној на бинарниот FKM. Специјалниот тип на ниска температура FKM има добра отпорност на ниски температури, но цената е многу висока.
FKM во ASTM D 2000-2012 'стандарден систем за класификација на производи од автомобилска гума' на производите од класата M2, M5, M6 потребни за да се помине тестот за кршливост на ниска температура F15 (-25 ℃), производи од одделение M4 потребни за да се помине тестот за ниска температура F17 (-4) за кршливост F17 (-4). Во последниве години, се бара сè повеќе производи на FKM да ги задоволат барањата и за отпорност на висока температура (250-275 ℃) и за кршливост на ниска температура F15 или F17. Најдобар начин е да се користи FKM со ниска температура, како што е температурата на кршливост од -45 ~ -40 ℃ Viton GLT тип FKM, но оваа висока температура на FKM е слаба и цената е тешко да се направи пазарот прифатлив. Со подобрување на перформансите на бинарни FKM соединенија може истовремено да ги задоволат барањата за отпорност на ниски и високи температури, а цената е исто така разумна, стана жешка точка на истражување.
Овој труд ја анализира карактеризацијата на FKM перформансите на ниски температури на Tg, TR10 и температурата на кршливост (Tbri) на односот помеѓу студентите на постдипломски студии, полнила, процесот на мешање, итн.
1. Карактеризирање на својствата на нискотемпературна кршливост на FKM
Гумата има реверзибилна деформација, може да произведе голема деформација под дејство на мала надворешна сила и може да се врати во првобитната состојба по отстранувањето на надворешната сила, па затоа е широко користена. Меѓутоа, како што температурата се намалува, еластичноста на гумата постепено се влошува, а кога ќе достигне Tg, гумата ја губи својата еластичност и откажува. Поради разновидноста на гумените производи, во процесот на употреба може да бидат подложени на удар, напнатост, смолкнување, торзија, истиснување, абразија, итн., неговите перформанси за кршливост при ниска температура треба да се засноваат на неговата работна состојба за да се избере соодветен метод за тестирање. Најчесто користените методи за тестирање на перформансите на ниска температура на кршливост вклучуваат Tg тест, тест за температура на кршливост при удар, тест за повлекување на ниска температура, тест за вртење на нискотемпературна ригидност (Гимен тест), тест за отпор на истегнување и ладен коефициент, тест на цврстина на ниска температура, тест за трајна деформација на компресија и тест за релаксација на стрес на ниска температура итн.
Отпорот на ниска температура на FKM може да се карактеризира со Tg, Tbri, TR10 и торзиона температура при ниска температура (TGem), итн. Овие параметри имаат различно значење, но имаат одредена врска меѓу себе.
(1) Tg е температурата при која гумата се менува од високоеластична состојба во стаклена состојба и стаклена состојба во високоеластична состојба, што обично го карактеризира микроскопското движење на гумените молекуларни синџири.
(2) Tbri е температурата при која гумата не се оштетува при наведените услови на деформација на силата на ударот, што обично ја одразува јачината на гумата за употреба при ниски температури и нејзината способност да издржи оштетување.
(3) TR10 се користи за проценка на вискоеластичноста и ефектот на кристализација на гумата при ниски температури, и обично ја одразува најниската температура на која гумениот материјал може да го одржи своето еластично обновување.
(4) TGem користи торзиона челична жица со позната торзиона константа како референтен материјал за извртување на примерокот под голем агол, додека како што се намалува температурата, модулот на гумата се зголемува, ригидноста се зголемува и аголот на торзија се намалува до точка каде што едвај се врти на Tg. Аголот на торзија на гумата според промената на температурата може да ги оцени неговите перформанси на ниска температура, обично одразувајќи ја најниската температура на која гумата ја одржува својата еластичност.
2 FKM Tg, TR10 и односот помеѓу Tbri
Најчесто користени параметри за изведба на ниска температура на кршливост на FKM се Tg, TR10 и Tbri, добавувачот обично ги прифаќа параметарот Tg и TR10, ASTM го прифаќа параметарот Tbri, постојат одредени разлики и односи помеѓу овие три.
2. 1 Врската помеѓу Tg и TR10
TR10 од секое одделение на FKM е блиску до Tg (разликата не е поголема од 3 ℃), што покажува дека и Tg и TR10 можат да го рефлектираат движењето на ниска температура и температурата на состојбата на стаклото на гумениот молекуларен синџир.
2.2 Поврзаност помеѓу содржината на флуор на FKM и својствата на нискотемпературна кршливост
Кај обичните бинарни и тројни FKM, TR10 се зголемува со зголемувањето на содржината на флуор; кога ќе се воведе четвртиот мономер, PMVE, неговата содржина има големо влијание врз TR10.
Неговата содржина има големо влијание врз TR10. Иако зголемувањето на содржината на флуор може да ја подобри горната граница на температурата на употреба на FKM, но во исто време, поради CF врската ја заменува врската CH, намалувајќи ја мекоста на молекуларниот синџир и ниските температурни перформанси на гумата.
2.3 Влијание на полнилата врз својствата на нискотемпературна кршливост на FKM соединенијата
Јаглерод црното лепило N774 има најнизок Tbri и најдобра отпорност на ниски температури; Лепилото за цинк оксид има највисок Tbri и најлоша отпорност на ниски температури; перформансите на ниска температура на кршливост на петте типа на лепила не се разликуваат многу. По анализата, по додавањето различни полнила, јазот и структурата помеѓу молекуларните синџири на FKM се различни, а соодветните перформанси на кршливост при ниска температура се различни.
По анализата, по додавањето различни полнила, празнините и структурите помеѓу молекуларните синџири на FKM се различни, а соодветните својства на нискотемпературна кршливост се различни, а филерот со мала количина гума има поголема содржина на гел и подобра отпорност на ниски температури.
2.4 Ефектот на процесот на мешање врз својствата на кршливост при ниска температура на соединенијата на FKM
Процесот на мешање, исто така, има ефект врз својствата на нискотемпературна кршливост на соединенијата на FKM. Пластифицирањето пред мешањето може да добие подобра флексибилност на молекулата на гумата
Отпорноста на ниската температура на соединението може да се подобри со пластифицирање пред мешање. Третманот со тенок премин откако соединението е паркирано може да ги подобри дисперзивните својства на полнилата и компатибилизаторите и да ја подобри отпорноста на ниски температури. Општо земено, колку подолго е обликувањето, толку е помал вискозноста на Муни на гумата. Зголемувањето на бројот на времињата на обликување ќе го намали Tg на гумата, но феноменот не е значаен и нема значителна разлика помеѓу Tg и Tbri на FKM гума со различен број на времиња на обликување.
3 Заклучок
(1) Tg на FKM е блиску до онаа на TR10, што може да го одрази движењето на ниската температура на FKM молекуларниот синџир и температурата на состојбата на стаклото, а Tbri е помал од оној на Tg и TR10.
е помал од Tg и TR10.
(2) Својството на кршливост на ниска температура на FKM со сулфур со висок флуор со пероксид е подобро, а својството на ниска температура на кршливост на бисфенол бинарно сулфуризирано FKM е полошо.
(3) FKM гумата исполнета со саѓи N774 има подобра отпорност на ниски температури; гумата со мала количина филер има поголема содржина на гел и подобра отпорност на ниски температури.
(4) Бројот на пати на обликување има мало влијание врз особина на нискотемпературна кршливост на соединенијата на FKM.
