फ्लूरोइलास्टोमर्सच्या कमी तापमानाच्या जळजळीच्या गुणधर्मांचा अभ्यास

फ्लूरोइलास्टोमर (FKM) चा सर्वात मोठा तोटा म्हणजे कमी तापमानाचा प्रतिकार. बायनरी FKM चे कमी-तापमान मागे घेण्याचे तापमान (TR10) सामान्यतः -18 ते -16 ℃ असते आणि काचेचे संक्रमण तापमान (Tg) -20 ℃ असते; टर्नरी FKM चा कमी-तापमानाचा प्रतिकार बायनरी FKM पेक्षा कमी असतो. विशेष कमी-तापमान प्रकार FKM मध्ये कमी-तापमानाचा प्रतिकार चांगला आहे, परंतु किंमत खूप जास्त आहे.

ASTM D 2000-2012 मधील FKM 'ऑटोमोटिव्ह रबर उत्पादने मानक वर्गीकरण प्रणाली' मधील M2, M5, M6 ग्रेड उत्पादनांची कमी-तापमानाची एम्ब्रिटलमेंट F15 (-25 ℃) चाचणी उत्तीर्ण होण्यासाठी आवश्यक आहे, M4 ग्रेड उत्पादने कमी-तापमानातील एम्ब्रिटलमेंट F17 (4℃) चाचणी उत्तीर्ण करण्यासाठी आवश्यक आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, उच्च तापमान प्रतिरोधक (250-275 ℃) आणि कमी तापमानातील भ्रष्टता F15 किंवा F17 या दोन्ही आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी अधिकाधिक FKM उत्पादने आवश्यक आहेत. सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे कमी-तापमान FKM वापरणे, जसे की ठिसूळपणा तापमान -45 ~ -40 ℃ Viton GLT प्रकार FKM, परंतु या FKM उच्च-तापमानाची कामगिरी खराब आहे आणि किंमत बाजाराला स्वीकार्य बनवणे कठीण आहे. बायनरी FKM संयुगे कार्यप्रदर्शन सुधारून एकाच वेळी कमी आणि उच्च तापमान प्रतिकार आवश्यकता पूर्ण करू शकता, आणि खर्च देखील वाजवी आहे, संशोधन एक हॉट स्पॉट बनले आहे.

हा शोधनिबंध Tg, TR10 च्या FKM कमी-तापमान कामगिरी आणि भंगुरपणा तापमान (Tbri) च्या बायनरी आणि टर्नरी FKM चिकटवता कमी-तापमान-प्रतिरोधक FKM तयार करण्यासाठी पदव्युत्तर विद्यार्थी, फिलर, मिक्सिंग प्रक्रिया इ. यांच्यातील संबंधांच्या वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करतो.

1. FKM कमी-तापमान भ्रष्ट गुणधर्मांचे वैशिष्ट्यीकरण

रबरमध्ये उलट करता येण्याजोगे विकृती असते, लहान बाह्य शक्तीच्या कृती अंतर्गत मोठ्या प्रमाणात विकृती निर्माण होऊ शकते आणि बाह्य शक्ती काढून टाकल्यानंतर त्याच्या मूळ स्थितीत पुनर्संचयित केले जाऊ शकते, म्हणून ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. तथापि, जसजसे तापमान कमी होते, रबरची लवचिकता हळूहळू खराब होते आणि जेव्हा ते Tg वर पोहोचते तेव्हा रबर त्याची लवचिकता गमावते आणि निकामी होते. रबर उत्पादनांच्या विविधतेमुळे, वापरण्याच्या प्रक्रियेत प्रभाव, तणाव, कातरणे, टॉर्शन, एक्सट्रूजन, ओरखडा इ.च्या अधीन असू शकते, योग्य चाचणी पद्धत निवडण्यासाठी त्याची कमी-तापमानाची भ्रूणता त्याच्या कार्य स्थितीवर आधारित असावी. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या कमी-तापमानातील अडथळेपणा कामगिरी चाचणी पद्धतींमध्ये Tg चाचणी, प्रभाव ठिसूळपणा तापमान चाचणी, कमी-तापमान मागे घेण्याची चाचणी, कमी-तापमान टॉर्शनल कडकपणा चाचणी (Gimen चाचणी), स्ट्रेचिंग आणि कोल्ड गुणांक चाचणी, कमी-तापमान कडकपणा चाचणी, कमी-तापमान कॉम्प्रेशन आणि कायमस्वरूपी विश्रांती चाचणी, इ.

FKM चा कमी तापमानाचा प्रतिकार Tg, Tbri, TR10 आणि कमी तापमानात टॉर्शन तापमान (TGem) इ. द्वारे दर्शविला जाऊ शकतो. या पॅरामीटर्सचे वेगवेगळे अर्थ आहेत परंतु त्यांचा एकमेकांशी विशिष्ट संबंध आहे.

(1) Tg हे तापमान आहे ज्यावर रबर अत्यंत लवचिक अवस्थेतून काचेच्या अवस्थेत आणि काचेच्या अवस्थेतून अत्यंत लवचिक अवस्थेत बदलतो, जे सहसा रबर आण्विक साखळींच्या सूक्ष्म हालचालींचे वैशिष्ट्य दर्शवते.

(2) Tbri हे तापमान आहे ज्यावर प्रभाव बल विकृतीच्या निर्दिष्ट परिस्थितीत रबरला कोणतेही नुकसान होत नाही, जे सहसा कमी तापमानात वापरण्यासाठी रबरची ताकद आणि नुकसान सहन करण्याची क्षमता दर्शवते.

(3) TR10 चा वापर कमी तापमानात रबराच्या व्हिस्कोइलास्टिकिटी आणि क्रिस्टलायझेशन प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला जातो आणि सामान्यतः सर्वात कमी तापमान प्रतिबिंबित करतो ज्यावर रबर सामग्री त्याची लवचिक पुनर्प्राप्ती राखू शकते.

(4) TGem नमुन्याला मोठ्या कोनात वळण देण्यासाठी संदर्भ सामग्री म्हणून ज्ञात टॉर्शनल स्थिरांक असलेली टॉर्शनल स्टील वायर वापरते, जेव्हा तापमान कमी होते तसतसे रबरचे मॉड्यूलस वाढते, कडकपणा वाढतो आणि टॉर्शनचा कोन Tg वर क्वचितच वळतो त्या बिंदूपर्यंत कमी होतो. तापमान बदलानुसार रबरचा टॉर्शन कोन त्याच्या कमी तापमानाच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करू शकतो, सामान्यत: सर्वात कमी तापमान प्रतिबिंबित करतो ज्यावर रबर त्याची लवचिकता राखतो.

2 FKM Tg, TR10 आणि Tbri मधील संबंध

Tg, TR10 आणि Tbri हे सामान्यतः वापरले जाणारे FKM कमी-तापमान एम्ब्रिटलमेंट परफॉर्मन्स पॅरामीटर्स आहेत, पुरवठादार सामान्यतः Tg आणि TR10 पॅरामीटर स्वीकारतो, ASTM Tbri पॅरामीटर स्वीकारतो, या तिघांमध्ये काही फरक आणि संबंध आहेत.

2. 1 Tg आणि TR10 मधील संबंध

FKM च्या प्रत्येक ग्रेडचा TR10 Tg च्या जवळ आहे (फरक 3 ℃ पेक्षा जास्त नाही), हे दर्शविते की Tg आणि TR10 दोन्ही रबर आण्विक साखळीच्या कमी-तापमान हालचाली आणि काचेच्या स्थितीचे तापमान प्रतिबिंबित करू शकतात.

2.2 FKM फ्लोरिन सामग्री आणि कमी-तापमान भ्रष्ट गुणधर्म यांच्यातील संबंध

सामान्य बायनरी आणि टर्नरी एफकेएममध्ये, फ्लोरिन सामग्रीच्या वाढीसह TR10 वाढते; जेव्हा चौथा मोनोमर, PMVE, सादर केला जातो, तेव्हा त्याच्या सामग्रीचा TR10 वर मोठा प्रभाव असतो.

त्याच्या सामग्रीचा टीआर 10 वर मोठा प्रभाव आहे. जरी फ्लोरिन सामग्री वाढल्याने FKM वापर तापमानाची वरची मर्यादा सुधारू शकते, परंतु त्याच वेळी, CF बॉन्डमुळे CH बॉन्डची जागा घेते, आण्विक साखळीची मऊपणा आणि रबरची कमी-तापमान कार्यक्षमता कमी करते.

2.3 FKM कंपाऊंड्सच्या कमी-तापमानाच्या जळजळ गुणधर्मांवर फिलर्सचा प्रभाव

कार्बन ब्लॅक N774 ॲडेसिव्हमध्ये सर्वात कमी Tbri आणि सर्वोत्तम कमी-तापमान प्रतिरोध आहे; झिंक ऑक्साईड ॲडेसिव्हमध्ये सर्वात जास्त Tbri आणि सर्वात वाईट कमी-तापमान प्रतिरोध आहे; पाच प्रकारच्या चिकटव्यांच्या कमी-तापमानाच्या भ्रूणपणात फारसा फरक नाही. विश्लेषण केल्यानंतर, भिन्न फिलर्स जोडल्यानंतर, FKM आण्विक साखळ्यांमधील अंतर आणि संरचना भिन्न आहे आणि संबंधित कमी-तापमानातील भ्रूण कार्यक्षमता भिन्न आहे.

विश्लेषण केल्यानंतर, भिन्न फिलर्स जोडल्यानंतर, FKM आण्विक साखळींमधील अंतर आणि संरचना भिन्न आहेत आणि संबंधित कमी-तापमानाच्या भ्रूण गुणधर्म भिन्न आहेत आणि थोड्या प्रमाणात रबर असलेल्या फिलरमध्ये जेल सामग्री आणि कमी-तापमानाचा प्रतिकार चांगला असतो.

2.4 FKM यौगिकांच्या कमी-तापमानाच्या जळजळ गुणधर्मांवर मिश्रण प्रक्रियेचा प्रभाव

मिक्सिंग प्रक्रियेचा FKM संयुगांच्या कमी-तापमानाच्या जळजळीच्या गुणधर्मांवर देखील परिणाम होतो. मिश्रण करण्यापूर्वी प्लॅस्टिकीकरण केल्याने रबर रेणूची लवचिकता अधिक चांगली मिळू शकते

मिश्रित करण्यापूर्वी प्लास्टीझिंग करून कंपाऊंडचा कमी तापमानाचा प्रतिकार सुधारला जाऊ शकतो. कंपाऊंड पार्क केल्यानंतर पातळ पास उपचार फिलर्स आणि कंपॅटिबिलायझर्सचे फैलाव गुणधर्म सुधारू शकतात आणि कमी-तापमान प्रतिकार सुधारू शकतात. साधारणपणे सांगायचे तर, मोल्डिंग जितकी जास्त असेल तितकी रबरची मूनी स्निग्धता कमी असेल. मोल्डिंगच्या वेळेची संख्या वाढवल्याने रबरचा Tg कमी होईल, परंतु ही घटना लक्षणीय नाही आणि FKM रबरच्या Tg आणि Tbri मध्ये विविध मोल्डिंग वेळेसह लक्षणीय फरक नाही.

3 निष्कर्ष

(1) FKM चा Tg TR10 च्या जवळ आहे, जो FKM आण्विक साखळी आणि काचेच्या स्थितीतील तापमानाची कमी तापमानाची हालचाल प्रतिबिंबित करू शकतो आणि Tbri Tg आणि TR10 पेक्षा कमी आहे.

Tg आणि TR10 पेक्षा कमी आहे.

(2) पेरोक्साईड सल्फराइज्ड हाय फ्लोरिन FKM चा कमी तापमानात भ्रंशण गुणधर्म अधिक चांगला असतो आणि बिस्फेनॉल बायनरी सल्फराइज्ड FKM ची कमी तापमानाची भ्रूणता अधिक वाईट असते.

(३) कार्बन ब्लॅक N774 ने भरलेल्या FKM रबरमध्ये कमी-तापमानाचा प्रतिकार चांगला असतो; थोड्या प्रमाणात फिलर असलेल्या रबरमध्ये जेल सामग्री जास्त असते आणि कमी-तापमानाचा प्रतिकार चांगला असतो.

(4) मोल्डिंग वेळेच्या संख्येचा FKM संयुगांच्या कमी-तापमानाच्या जळजळीच्या गुणधर्मावर फारसा प्रभाव पडत नाही.