Het opvallende nadeel van fluorelastomeer (FKM) is de slechte weerstand bij lage temperaturen. De terugtrektemperatuur bij lage temperatuur (TR10) van binaire FKM is over het algemeen -18 tot -16 ℃, en de glasovergangstemperatuur (Tg) is -20 ℃; de weerstand bij lage temperaturen van ternaire FKM is slechter dan die van binaire FKM. Het speciale lage temperatuurtype FKM heeft een goede weerstand tegen lage temperaturen, maar de prijs is erg hoog.
FKM in het ASTM D 2000-2012 'standaard classificatiesysteem voor auto-rubberproducten' van de producten van M2, M5 en M6 die vereist zijn om de F15-test voor verbrossing bij lage temperatuur (-25 ℃) te doorstaan, en producten van M4-kwaliteit die nodig zijn om de F17-test voor verbrossing bij lage temperatuur (-40 ℃) te doorstaan. De laatste jaren moeten steeds meer FKM-producten voldoen aan de eisen van zowel hoge temperatuurbestendigheid (250-275 ℃) als lage temperatuurverbrossing F15 of F17. De beste manier is om FKM bij lage temperaturen te gebruiken, zoals een broosheidstemperatuur van -45 ~ -40 ℃ Viton GLT type FKM, maar deze FKM-prestaties bij hoge temperaturen zijn slecht en de prijs is moeilijk om de markt acceptabel te maken. Door de prestaties van binaire FKM-verbindingen te verbeteren, kunnen ze tegelijkertijd voldoen aan de eisen van lage en hoge temperatuurbestendigheid, en de kosten ook redelijk zijn, is het een hotspot van onderzoek geworden.
Dit artikel analyseert de karakterisering van FKM-prestaties bij lage temperaturen van Tg, TR10 en brosheidstemperatuur (Tbri) van de relatie tussen postdoctorale studenten, vulstoffen, mengproces, enz. op de binaire en ternaire FKM-kleefstof broosheidsprestaties bij lage temperatuur voor de bereiding van lage temperatuurbestendige FKM-kleefstof om referentie te bieden!
1. Karakterisering van FKM-verbrossingseigenschappen bij lage temperatuur
Rubber heeft omkeerbare vervorming, kan grote vervorming veroorzaken onder invloed van een kleine externe kracht en kan in zijn oorspronkelijke staat worden hersteld na het verwijderen van de externe kracht, dus het wordt veel gebruikt. Naarmate de temperatuur echter daalt, verslechtert de elasticiteit van rubber geleidelijk, en wanneer het Tg bereikt, verliest het rubber zijn elasticiteit en bezwijkt het. Vanwege de verscheidenheid aan rubberproducten die tijdens het gebruik kunnen worden blootgesteld aan schokken, spanning, afschuiving, torsie, extrusie, slijtage, enz., moeten de verbrossingsprestaties bij lage temperaturen gebaseerd zijn op de werkomstandigheden om de juiste testmethode te kiezen. Veelgebruikte testmethoden voor verbrossing bij lage temperaturen zijn onder meer de Tg-test, temperatuurtest voor botsbrosheid, terugtrekkingstest bij lage temperatuur, torsiestijfheidstest bij lage temperatuur (Gimen-test), weerstand tegen rek en koudecoëfficiënttest, hardheidstest bij lage temperatuur, permanente vervorming bij lage temperatuur en spanningsrelaxatietest, enz.
De lage temperatuurbestendigheid van FKM kan worden gekarakteriseerd door Tg, Tbri, TR10 en Torsietemperatuur bij lage temperatuur (TGem), enz. Deze parameters hebben verschillende betekenissen, maar hebben een bepaalde relatie met elkaar.
(1) Tg is de temperatuur waarbij het rubber verandert van de zeer elastische toestand naar de glazige toestand en de glazige toestand naar de zeer elastische toestand, wat gewoonlijk de microscopische beweging van de moleculaire ketens van rubber kenmerkt.
(2) Tbri is de temperatuur waarbij er geen schade aan het rubber optreedt onder de gespecificeerde omstandigheden van vervorming door impactkracht, die gewoonlijk de sterkte van het rubber voor gebruik bij lage temperaturen en zijn vermogen om schade te weerstaan weerspiegelt.
(3) TR10 wordt gebruikt om de visco-elasticiteit en het kristallisatie-effect van rubber bij lage temperaturen te evalueren, en weerspiegelt gewoonlijk de laagste temperatuur waarbij een rubbermateriaal zijn elastisch herstel kan behouden.
(4) TGem gebruikt een torsiestaaldraad met een bekende torsieconstante als referentiemateriaal om het monster onder een grote hoek te draaien, terwijl naarmate de temperatuur daalt, de modulus van het rubber toeneemt, de stijfheid toeneemt en de torsiehoek afneemt tot het punt waarop het nauwelijks draait bij Tg. De torsiehoek van het rubber, afhankelijk van de temperatuurverandering, kan de prestaties bij lage temperaturen evalueren, meestal als gevolg van de laagste temperatuur waarbij het rubber zijn elasticiteit behoudt.
2 FKM Tg, TR10 en de relatie tussen Tbri
Veelgebruikte FKM-prestatieparameters voor verbrossing bij lage temperatuur zijn Tg, TR10 en Tbri, de leverancier gebruikt gewoonlijk de parameter Tg en TR10, ASTM gebruikt de parameter Tbri, er zijn bepaalde verschillen en relaties tussen deze drie.
2. 1 De relatie tussen Tg en TR10
TR10 van elke klasse FKM ligt dicht bij Tg (het verschil is niet meer dan 3 ℃), wat aangeeft dat zowel Tg als TR10 de beweging bij lage temperatuur en de glastoestandtemperatuur van de moleculaire keten van rubber kunnen weerspiegelen.
2.2 Relatie tussen FKM-fluorgehalte en verbrossingseigenschappen bij lage temperatuur
Bij gewone binaire en ternaire FKM neemt TR10 toe met de toename van het fluorgehalte; wanneer een vierde monomeer, PMVE, wordt geïntroduceerd, heeft de inhoud ervan een grote invloed op TR10.
De inhoud ervan heeft een grote invloed op TR10. Hoewel de verhoging van het fluorgehalte de bovengrens van de FKM-gebruikstemperatuur kan verbeteren, vervangt de CF-binding tegelijkertijd de CH-binding, waardoor de zachtheid van de moleculaire keten en de prestaties bij lage temperaturen van het rubber worden verminderd.
2.3 Invloed van vulstoffen op de lage temperatuur-brosheidseigenschappen van FKM-verbindingen
Koolzwart N774-lijm heeft de laagste Tbri en de beste weerstand bij lage temperaturen; zinkoxidelijm heeft de hoogste Tbri en de slechtste weerstand bij lage temperaturen; de prestaties op het gebied van verbrossing bij lage temperaturen van de vijf soorten lijmen verschillen niet veel. Na analyse, na toevoeging van verschillende vulstoffen, zijn de opening en structuur tussen FKM-molecuulketens verschillend, en zijn de overeenkomstige verbrossingsprestaties bij lage temperatuur anders.
Na analyse, na het toevoegen van verschillende vulstoffen, zijn de openingen en structuren tussen FKM-molecuulketens verschillend, en zijn de overeenkomstige verbrossingseigenschappen bij lage temperatuur verschillend, en heeft het vulmiddel met een kleine hoeveelheid rubber een groter gelgehalte en een betere weerstand bij lage temperaturen.
2.4 Het effect van het mengproces op de verbrossingseigenschappen bij lage temperatuur van FKM-verbindingen
Het mengproces heeft ook invloed op de verbrossingseigenschappen bij lage temperatuur van FKM-verbindingen. Door weekmaken vóór het mengen kan de flexibiliteit van de rubbermoleculen beter worden verkregen
De lage temperatuurbestendigheid van de verbinding kan worden verbeterd door deze vóór het mengen week te maken. Een dunne doorgangsbehandeling nadat de verbinding is geparkeerd, kan de dispersie-eigenschappen van vulstoffen en verenigbaarheidsmiddelen verbeteren en de weerstand bij lage temperaturen verbeteren. Over het algemeen geldt dat hoe langer het vormen duurt, hoe lager de Mooney-viscositeit van het rubber. Het verhogen van het aantal giettijden zal de Tg van het rubber verlagen, maar het fenomeen is niet significant, en er is geen significant verschil tussen de Tg en Tbri van FKM-rubber met een verschillend aantal giettijden.
3 Conclusie
(1) De Tg van FKM ligt dicht bij die van TR10, wat de lage temperatuurbeweging van de FKM-molecuulketen en de temperatuur van de glastoestand kan weerspiegelen, en de Tbri is lager dan die van Tg en TR10.
is lager dan Tg en TR10.
(2) De verbrossingseigenschap bij lage temperatuur van met peroxide gezwaveld FKM met een hoog fluorgehalte is beter, en de verbrossingseigenschap bij lage temperatuur van bisfenol binair gezwavelde FKM is slechter.
(3) FKM-rubber gevuld met roet N774 heeft een betere weerstand bij lage temperaturen; rubber met een kleine hoeveelheid vulstof heeft een hoger gelgehalte en een betere weerstand bij lage temperaturen.
(4) Het aantal giettijden heeft weinig invloed op de verbrossingseigenschap bij lage temperatuur van FKM-verbindingen.
