ෆ්ලෝරෝඉලාස්ටෝමර්වල අඩු උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණාංග අධ්‍යයනය කිරීම

fluoroelastomer (FKM) හි කැපී පෙනෙන අවාසිය නම් දුර්වල අඩු උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයයි. ද්විමය FKM හි අඩු-උෂ්ණත්ව ආපසු ගැනීමේ උෂ්ණත්වය (TR10) සාමාන්‍යයෙන් -18 සිට -16 ℃ වන අතර වීදුරු සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වය (Tg) -20 ℃ වේ; ත්‍රිත්ව FKM හි අඩු-උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය ද්විමය FKM වලට වඩා දුර්වලය. විශේෂ අඩු උෂ්ණත්ව වර්ගයේ FKM හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයක් ඇත, නමුත් මිල ඉතා ඉහළ ය.

ASTM D 2000-2012 'මෝටර් රථ රබර් නිෂ්පාදන සම්මත වර්ගීකරණ පද්ධතිය' M2, M5, M6 ශ්‍රේණියේ නිෂ්පාදනවල F15 (-25 ℃) පරීක්ෂණය සමත් වීමට අවශ්‍ය වේ, M4 ශ්‍රේණියේ නිෂ්පාදන අඩු-උෂ්ණත්ව embrittlement F17 සමත් වීමට අවශ්‍ය F17 (-4) මෑත වසරවලදී, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය (250-275 ℃) සහ අඩු උෂ්ණත්ව කැළඹීම් F15 හෝ F17 යන දෙකෙහිම අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා වැඩි වැඩියෙන් FKM නිෂ්පාදන අවශ්‍ය වේ. හොඳම ක්‍රමය නම් අඩු උෂ්ණත්ව FKM භාවිතා කිරීමයි, එනම් -45 ~ -40 ℃ Viton GLT වර්ගයේ FKM වැනි අස්ථාවරතා උෂ්ණත්වය, නමුත් මෙම FKM අධි-උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය දුර්වල වන අතර මිල වෙළඳපල පිළිගත හැකි බවට පත් කිරීමට අපහසුය. ද්විමය FKM සංයෝගවල කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම මගින් අඩු සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයේ අවශ්‍යතා එකවර සපුරාලිය හැකි අතර පිරිවැය ද සාධාරණ වන අතර එය පර්යේෂණයේ උණුසුම් ස්ථානයක් බවට පත්ව ඇත.

මෙම ලිපිය මගින් Tg, TR10 සහ brittleness උෂ්ණත්වය (Tbri) හි FKM අඩු-උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරීත්වයේ ගුනාංගීකරනය විශ්ලේෂණය කරයි.

1. FKM අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණාංගවල ලක්ෂණ

රබර් වලට ආපසු හැරවිය හැකි විකෘතියක් ඇති අතර, කුඩා බාහිර බලයක ක්රියාකාරිත්වය යටතේ විශාල විකෘතියක් ඇති කළ හැකි අතර, බාහිර බලය ඉවත් කිරීමෙන් පසු එහි මුල් තත්වයට පත් කළ හැකිය, එබැවින් එය බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, උෂ්ණත්වය අඩු වන විට, රබර්වල ප්රත්යාස්ථතාව ක්රමයෙන් පිරිහී, එය Tg වෙත ළඟා වන විට, රබර් එහි ප්රත්යාස්ථතාව නැති වී අසමත් වේ. රබර් නිෂ්පාදන විවිධ නිසා, භාවිතය ක්රියාවලිය තුළ බලපෑම, ආතතිය, ෂියර්, ආතති, extrusion, උල්ෙල්ඛ, ආදිය යටත් විය හැක, එහි අඩු උෂ්ණත්ව embrittlement කාර්ය සාධනය සුදුසු පරීක්ෂණ ක්රමය තෝරා ගැනීමට එහි වැඩ තත්ත්වය මත පදනම් විය යුතුය. සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන අඩු-උෂ්ණත්ව භ්‍රමණ කාර්ය සාධන පරීක්ෂණ ක්‍රම අතරට Tg පරීක්ෂණය, බලපෑම් අස්ථාවරතා උෂ්ණත්ව පරීක්ෂණය, අඩු-උෂ්ණත්ව ආපසු ගැනීමේ පරීක්ෂණය, අඩු-උෂ්ණත්ව ව්‍යවර්ථ දෘඪතා පරීක්ෂණය (Gimen test), දිගු කිරීමේ සහ ශීතල සංගුණක පරීක්ෂණයට ප්‍රතිරෝධය, අඩු-උෂ්ණත්ව දෘඪතා පරීක්ෂණය, අඩු-උෂ්ණත්ව සම්පීඩන ස්ථීර විරූපණය සහ ආතති ලිහිල් කිරීමේ පරීක්ෂණය ආදිය ඇතුළත් වේ.

FKM හි අඩු උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය Tg, Tbri, TR10 සහ අඩු උෂ්ණත්වවලදී (TGem) ආතති උෂ්ණත්වය මගින් සංලක්ෂිත කළ හැක.

(1) Tg යනු රබර් අණුක දාමවල ක්ෂුද්‍ර චලිතය සාමාන්‍යයෙන් සංලක්ෂිත වන අධික ප්‍රත්‍යාස්ථ තත්වයේ සිට වීදුරු තත්වයට සහ වීදුරු තත්වය ඉතා ප්‍රත්‍යාස්ථ තත්වයට වෙනස් වන උෂ්ණත්වයයි.

(2) Tbri යනු අඩු උෂ්ණත්වවලදී භාවිතා කිරීම සඳහා රබර්වල ශක්තිය සහ හානිවලට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව පිළිබිඹු කරන බලපෑම් බල විරූපණයේ නිශ්චිත කොන්දේසි යටතේ රබර් වලට හානියක් සිදු නොවන උෂ්ණත්වයයි.

(3) TR10 අඩු උෂ්ණත්වවලදී රබර්වල viscoelasticity සහ ස්ඵටිකීකරණ බලපෑම ඇගයීමට භාවිතා කරන අතර, සාමාන්යයෙන් රබර් ද්රව්යයක් එහි ප්රත්යාස්ථ ප්රකෘතිය පවත්වා ගත හැකි අවම උෂ්ණත්වය පිළිබිඹු කරයි.

(4) TGem විසින් නිදර්ශකය විශාල කෝණයකින් කරකැවීම සඳහා යොමු ද්‍රව්‍යයක් ලෙස දන්නා ව්‍යවර්ත නියතයක් සහිත ව්‍යවර්ථ වානේ වයරයක් භාවිතා කරන අතර, උෂ්ණත්වය අඩු වන විට, රබර් වල මාපාංකය වැඩි වේ, දෘඩතාව වැඩි වේ, සහ ආතති කෝණය Tg හිදී යන්තම් ඇඹරෙන ස්ථානයට අඩු වේ. උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් අනුව රබර්වල ආතති කෝණය එහි අඩු උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය ඇගයීමට ලක් කළ හැක, සාමාන්යයෙන් රබර් එහි ප්රත්යාස්ථතාව පවත්වා ගෙන යන අඩුම උෂ්ණත්වය පිළිබිඹු කරයි.

2 FKM Tg, TR10 සහ Tbri අතර සම්බන්ධය

සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන FKM අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීම් කාර්ය සාධන පරාමිතීන් වන්නේ Tg, TR10 සහ Tbri වේ, සැපයුම්කරු සාමාන්‍යයෙන් Tg සහ TR10 පරාමිතිය භාවිතා කරයි, ASTM Tbri පරාමිතිය භාවිතා කරයි, මෙම තුන අතර යම් යම් වෙනස්කම් සහ සම්බන්ධතා ඇත.

2. 1 Tg සහ TR10 අතර සම්බන්ධතාවය

FKM හි එක් එක් ශ්‍රේණියේ TR10 Tg ට ආසන්න වේ (වෙනස 3 ℃ ට වඩා වැඩි නොවේ), Tg සහ TR10 යන දෙකටම රබර් අණුක දාමයේ අඩු-උෂ්ණත්ව චලනය සහ වීදුරු තත්ත්‍වයේ උෂ්ණත්වය පිළිබිඹු කළ හැකි බව පෙන්නුම් කරයි.

2.2 FKM ෆ්ලෝරීන් අන්තර්ගතය සහ අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය

පොදු ද්විමය සහ ත්‍රිත්ව FKM වලදී, ෆ්ලෝරීන් අන්තර්ගතය වැඩි වීමත් සමඟ TR10 වැඩි වේ; සිව්වන මොනෝමරයක් වන PMVE හඳුන්වා දුන් විට, එහි අන්තර්ගතය TR10 මත විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි.

එහි අන්තර්ගතය TR10 මත විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. ෆ්ලෝරීන් අන්තර්ගතය වැඩි කිරීම FKM භාවිතයේ උෂ්ණත්වයේ ඉහළ සීමාව වැඩිදියුණු කළ හැකි වුවද, ඒ සමඟම, CF බන්ධනය හේතුවෙන් CH බන්ධනය ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි, අණුක දාමයේ මෘදු බව සහ රබර් වල අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු කරයි.

2.3 FKM සංයෝගවල අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණාංග මත පිරවුම් වල බලපෑම

කාබන් කළු N774 මැලියම් අඩුම Tbri සහ හොඳම අඩු-උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය ඇත; සින්ක් ඔක්සයිඩ් මැලියම් ඉහළම Tbri සහ නරකම අඩු-උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය ඇත; මැලියම් වර්ග පහේ අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ කාර්ය සාධනය බොහෝ වෙනස් නොවේ. විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් පසුව, විවිධ පිරවුම් එකතු කිරීමෙන් පසු, FKM අණුක දාම අතර පරතරය සහ ව්යුහය වෙනස් වන අතර, අනුරූපී අඩු-උෂ්ණත්වයේ එම්බ්රිටල්මන්ට් කාර්ය සාධනය වෙනස් වේ.

විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් පසු, විවිධ පිරවුම් එකතු කිරීමෙන් පසු, FKM අණුක දාම අතර ඇති හිඩැස් සහ ව්‍යුහයන් වෙනස් වන අතර, අනුරූප අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණාංග වෙනස් වන අතර රබර් කුඩා ප්‍රමාණයක් සහිත පිරවුමට විශාල ජෙල් අන්තර්ගතයක් සහ වඩා හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.

2.4 FKM සංයෝගවල අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණ මත මිශ්‍ර කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ බලපෑම

මිශ්‍ර කිරීමේ ක්‍රියාවලිය FKM සංයෝගවල අඩු-උෂ්ණත්ව කැඩීමේ ගුණ කෙරෙහි ද බලපෑමක් ඇති කරයි. මිශ්ර කිරීමට පෙර ප්ලාස්ටික් කිරීම රබර් අණු වඩා හොඳ නම්යශීලීතාවයක් ලබා ගත හැකිය

මිශ්ර කිරීමට පෙර ප්ලාස්ටික් කිරීමෙන් සංයෝගයේ අඩු උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය වැඩිදියුණු කළ හැක. සංයෝගය නැවැත්වීමෙන් පසු තුනී පාස් ප්‍රතිකාරය පිරවුම් සහ අනුකූලකාරකවල විසරණ ගුණාංග වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර අඩු උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. සාමාන්‍යයෙන් කතා කරන විට, අච්චුව දිගු වන තරමට රබර්වල මූනි දුස්ස්රාවීතාවය අඩු වේ. අච්චු ගැසීමේ වාර ගණන වැඩි කිරීම රබර් වල Tg අඩු කරනු ඇත, නමුත් සංසිද්ධිය සැලකිය යුතු නොවේ, සහ විවිධ අච්චු වාර ගණන සහිත FKM රබර් වල Tg සහ Tbri අතර සැලකිය යුතු වෙනසක් නොමැත.

3 නිගමනය

(1) FKM හි Tg TR10 ට ආසන්න වන අතර එය FKM අණුක දාමයේ සහ වීදුරු තත්ත්‍වයේ උෂ්ණත්වයේ අඩු උෂ්ණත්ව චලිතය පිළිබිඹු කළ හැකි අතර Tbri Tg සහ TR10 ට වඩා අඩුය.

Tg සහ TR10 ට වඩා අඩුය.

(2) පෙරොක්සයිඩ් සල්ෆියුරයිස් කරන ලද ඉහළ ෆ්ලෝරීන් FKM හි අඩු උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණය වඩා හොඳ වන අතර bisphenol ද්විමය සල්ෆියුරයිස් කරන ලද FKM හි අඩු උෂ්ණත්ව අඹරන ගුණය වඩාත් නරක ය.

(3) කාබන් කළු N774 පුරවා ඇති FKM රබර් වඩා හොඳ අඩු-උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයක් ඇත; ෆිලර් කුඩා ප්‍රමාණයක් සහිත රබර්වල ඉහළ ජෙල් අන්තර්ගතයක් සහ වඩා හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.

(4) FKM සංයෝගවල අඩු-උෂ්ණත්වයේ කැළඹීමේ ගුණයට වාත්තු වාර ගණන අඩු බලපෑමක් ඇති කරයි.