Фторэластомерын (FKM) гайхалтай сул тал бол бага температурт тэсвэртэй байдал юм. Хоёртын FKM-ийн бага температурт буцах температур (TR10) нь ерөнхийдөө -18-аас -16 ℃, шил шилжилтийн температур (Tg) -20 ℃; Гурвалсан FKM-ийн бага температурын эсэргүүцэл нь хоёртын FKM-ээс муу байна. Тусгай бага температурт төрлийн FKM нь бага температурт сайн тэсвэртэй боловч үнэ нь маш өндөр байдаг.
M2, M5, M6 зэрэглэлийн бүтээгдэхүүний ASTM D 2000-2012 'автомашины резинэн бүтээгдэхүүний стандарт ангиллын систем' дэх FKM нь бага температурт хэврэгших F15 (-25 ℃) тестийг давахад шаардлагатай, M4 зэрэглэлийн бүтээгдэхүүн нь бага температурт хэврэгших F17 (-4℃) тестийг давахад шаардлагатай. Сүүлийн жилүүдэд FKM бүтээгдэхүүнүүд нь өндөр температурт тэсвэртэй (250-275 ℃) болон бага температурт хэврэгшилтэй F15 эсвэл F17 зэрэг шаардлагыг хангахын тулд улам олон болж байна. -45 ~ -40 ℃ Viton GLT төрлийн FKM гэх мэт нам температурт FKM ашиглах нь хамгийн сайн арга боловч энэ FKM өндөр температурын үзүүлэлт муу, үнэ нь зах зээлд хүлээн зөвшөөрөгдөхөд хэцүү байдаг. Хоёртын FKM нэгдлүүдийн гүйцэтгэлийг сайжруулснаар бага ба өндөр температурт тэсвэртэй байх шаардлагыг нэгэн зэрэг хангаж чаддаг бөгөөд өртөг нь бас боломжийн байдаг тул судалгааны халуун цэг болсон.
Энэхүү баримт бичиг нь лавлагаа хангах бага температурт тэсвэртэй FKM цавуу бэлтгэх нь хоёртын болон гуравдагч FKM цавуу бага температурт хэврэгшил гүйцэтгэл дээр төгсөлтийн дараах оюутнууд, дүүргэгч, холих үйл явц гэх мэт харилцааг Tg, TR10 болон хэврэгшил температур (Tbri) нь FKM нам температурын гүйцэтгэлийн шинж чанар дүн шинжилгээ!
1. FKM-ийн бага температурт хэврэгших шинж чанарын шинж чанар
Резин нь буцах хэв гажилттай, гадны бага хүчний үйлчлэлээр их хэмжээний хэв гажилт үүсгэх чадвартай, гадны хүчийг зайлуулж анхны байдалд нь оруулах чадвартай тул өргөн хэрэглэгддэг. Гэвч температур буурах тусам резинийн уян хатан чанар аажмаар муудаж, Tg хүрэхэд резин нь уян хатан чанараа алдаж, бүтэлгүйтдэг. Резинэн бүтээгдэхүүн нь олон янз байдаг тул ашиглалтын явцад цохилт, хурцадмал байдал, зүсэх, мушгирах, шахах, элэгдэлд орох зэрэгт өртөж болзошгүй тул түүний бага температурт хэврэгших чадвар нь туршилтын тохирох аргыг сонгохын тулд түүний ажлын нөхцөлд тулгуурласан байх ёстой. Түгээмэл хэрэглэгддэг бага температурт хэврэгжилтийн гүйцэтгэлийн туршилтын аргууд нь Tg туршилт, цохилтын хэврэг байдлын температурын туршилт, бага температурт ухрах туршилт, бага температурт мушгирах хөшүүн байдлын туршилт (Gimen тест), суналтын эсэргүүцэл ба хүйтэн коэффициентийн туршилт, бага температурт хатуулгийн туршилт, бага температурт шахалтын байнгын хэв гажилт, стресс тайлах туршилт гэх мэт.
FKM-ийн бага температурын эсэргүүцлийг Tg, Tbri, TR10, Torsion Temperature in Low Temp (TGem) гэх мэтээр тодорхойлж болно. Эдгээр параметрүүд нь өөр өөр утгатай боловч өөр хоорондоо тодорхой хамааралтай байдаг.
(1) Tg нь резин нь уян харимхай төлөвөөс шилэн төлөвт шилжсэн төлөвөөс өндөр уян харимхай төлөвт шилжих температур бөгөөд энэ нь ихэвчлэн резинэн молекулын гинжин хэлхээний микроскоп хөдөлгөөнийг тодорхойлдог.
(2) Tbri гэдэг нь нөлөөллийн хүчний хэв гажилтын заасан нөхцөлд резинэнд гэмтэл учруулахгүй байх температур бөгөөд энэ нь ихэвчлэн бага температурт хэрэглэх резинийн бат бөх байдал, эвдрэлийг тэсвэрлэх чадварыг илэрхийлдэг.
(3) TR10 нь бага температурт резинийн зуурамтгай чанар, талстжилтын үр нөлөөг үнэлэхэд ашиглагддаг бөгөөд ихэвчлэн резинэн материал уян хатан чанараа хадгалах боломжтой хамгийн бага температурыг тусгадаг.
(4) Сорьцыг том өнцгөөр мушгихад TGem нь мушгих тогтмол нь мэдэгдэж буй мушгих ган утсыг жишиг материал болгон ашигладаг бол температур буурах тусам резинийн модуль нэмэгдэж, хөшүүн чанар нэмэгдэж, мушгирах өнцөг нь Tg-д бараг эргэлдэх хүртэл багасдаг. Температурын өөрчлөлтийн дагуу резинийг мушгих өнцөг нь түүний бага температурын гүйцэтгэлийг үнэлэх боломжтой бөгөөд энэ нь резин нь уян хатан чанараа хадгалах хамгийн бага температурыг илэрхийлдэг.
2 FKM Tg, TR10 ба Tbri хоорондын харилцаа
Түгээмэл хэрэглэгддэг FKM бага температурт хэврэгжилтийн гүйцэтгэлийн параметрүүд нь Tg, TR10 ба Tbri, ханган нийлүүлэгч нь ихэвчлэн Tg ба TR10 параметрийг, ASTM нь Tbri параметрийг ашигладаг бөгөөд эдгээр гурвын хооронд тодорхой ялгаа, хамаарал байдаг.
2. 1 Tg ба TR10 хоорондын хамаарал
FKM-ийн зэрэг тус бүрийн TR10 нь Tg-тэй ойролцоо байна (ялгаа нь 3 ℃-аас ихгүй байна), Tg болон TR10 хоёулаа резинэн молекулын гинжин хэлхээний бага температурын хөдөлгөөн болон шилний төлөв байдлыг тусгаж болохыг харуулж байна.
2.2 FKM фторын агууламж ба бага температурт хэврэгших шинж чанаруудын хоорондын хамаарал
Нийтлэг хоёртын болон гурвалсан FKM-д TR10 нь фторын агууламж нэмэгдэх тусам нэмэгддэг; Дөрөв дэх мономер болох PMVE-ийг нэвтрүүлэхэд түүний агуулга нь TR10-д ихээхэн нөлөөлдөг.
Түүний агуулга нь TR10-д маш их нөлөө үзүүлдэг. Хэдийгээр фторын агууламж нэмэгдэх нь FKM-ийн хэрэглээний температурын дээд хязгаарыг сайжруулж болох боловч үүнтэй зэрэгцэн CF бонд нь CH бондыг сольж, молекулын гинжин хэлхээний зөөлөн байдал, резинэн бага температурт ажиллах чадварыг бууруулдаг.
2.3 FKM нэгдлүүдийн бага температурт хэврэгших шинж чанарт дүүргэгчийн нөлөөлөл
Нүүрстөрөгчийн хар N774 цавуу нь хамгийн бага Tbri, хамгийн сайн бага температурт тэсвэртэй; цайрын оксидын цавуу нь хамгийн их Tbri, хамгийн муу бага температурт тэсвэртэй; таван төрлийн цавууны бага температурт хэврэгших чадвар нь нэг их ялгаатай биш юм. Шинжилгээ хийсний дараа өөр өөр дүүргэгчийг нэмсний дараа FKM молекулын гинж хоорондын цоорхой ба бүтэц нь өөр бөгөөд харгалзах бага температурт хэврэгжилтийн гүйцэтгэл өөр байна.
Шинжилгээний дараа өөр өөр дүүргэгчийг нэмсний дараа FKM молекулын гинжин хэлхээний хоорондох цоорхой ба бүтэц нь өөр өөр байдаг ба харгалзах бага температурт хэврэгших шинж чанар нь өөр бөгөөд бага хэмжээний резинтэй дүүргэгч нь илүү их гель агууламжтай, бага температурт тэсвэртэй байдаг.
2.4 FKM нэгдлүүдийн бага температурт хэврэгших шинж чанарт холих процессын нөлөө
Холих үйл явц нь FKM нэгдлүүдийн бага температурт хэврэгших шинж чанарт нөлөөлдөг. Холихын өмнө хуванцаржуулах нь резинэн молекулын уян хатан чанарыг илүү сайн олж авах боломжтой
Нэгдлийн бага температурт тэсвэртэй байдлыг холихын өмнө хуванцаржуулах замаар сайжруулж болно. Нийлмэлийг зогсоосны дараа нимгэн дамжуулалт хийх нь дүүргэгч болон нийцүүлэгчийн тархалтын шинж чанарыг сайжруулж, бага температурт тэсвэртэй байдлыг сайжруулдаг. Ерөнхийдөө хэвлэх хугацаа урт байх тусам резинний Mooney зуурамтгай чанар бага байдаг. Хэвлэх хугацааг нэмэгдүүлснээр резинийн Tg багасна, гэхдээ энэ үзэгдэл тийм ч чухал биш бөгөөд янз бүрийн хэвлэх хугацаатай FKM резинийн Tg болон Tbri хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байхгүй.
3 Дүгнэлт
(1) FKM-ийн Tg нь TR10-тай ойролцоо бөгөөд FKM молекулын гинжин хэлхээний бага температурын хөдөлгөөн, шилэн төлөвийн температурыг тусгаж чаддаг ба Tbri нь Tg ба TR10-аас бага байна.
Tg ба TR10-аас бага байна.
(2) Хүхрийн хэт исэл ихтэй фторын бага температурт хэврэгших шинж чанар нь илүү сайн, бисфенолын хоёртын хүхэржүүлсэн FKM-ийн бага температурт хэврэгших шинж чанар нь муу байна.
(3) Нүүрстөрөгчийн хар N774 дүүргэсэн FKM резин нь бага температурт илүү сайн тэсвэртэй; бага хэмжээний дүүргэгч бүхий резин нь илүү их гель агууламжтай, бага температурт тэсвэртэй байдаг.
(4) Хэвлэх хугацааны тоо нь FKM нэгдлүүдийн бага температурт хэврэгших шинж чанарт бага нөлөө үзүүлдэг.
