Disavantazhi i jashtëzakonshëm i fluoroelastomerit (FKM) është rezistenca e dobët e temperaturës së ulët. Temperatura e tërheqjes në temperaturë të ulët (TR10) e FKM binar është përgjithësisht -18 deri në -16 ℃, dhe temperatura e tranzicionit të qelqit (Tg) është -20 ℃; rezistenca ndaj temperaturës së ulët e FKM treshe është më e dobët se ajo e FKM binar. Lloji special i temperaturës së ulët FKM ka rezistencë të mirë ndaj temperaturës së ulët, por çmimi është shumë i lartë.
FKM në ASTM D 2000-2012 'Sistemi standard i klasifikimit të produkteve të gomës së automobilave' të produkteve të klasës M2, M5, M6 të nevojshme për të kaluar testin e brishtësisë në temperaturë të ulët F15 (-25 ℃), produkte të klasës M4 që kërkohen për të kaluar testin e brishtësisë në temperaturë të ulët F17 (-4). Vitet e fundit, gjithnjë e më shumë produkte FKM kërkohen për të përmbushur kërkesat e rezistencës ndaj temperaturës së lartë (250-275 ℃) dhe brishtësisë në temperaturë të ulët F15 ose F17. Mënyra më e mirë është përdorimi i FKM me temperaturë të ulët, siç është temperatura e brishtësisë prej -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tip FKM, por kjo performancë FKM në temperaturë të lartë është e dobët dhe çmimi është i vështirë për ta bërë tregun të pranueshëm. Duke përmirësuar performancën e komponimeve binare FKM mund të përmbushin njëkohësisht kërkesat e rezistencës ndaj temperaturës së ulët dhe të lartë, dhe kostoja është gjithashtu e arsyeshme, është bërë një pikë e nxehtë kërkimi.
Ky punim analizon karakterizimin e performancës FKM në temperaturë të ulët të Tg, TR10 dhe temperaturës së brishtësisë (Tbri) të marrëdhënies midis studentëve pasuniversitar, mbushësve, procesit të përzierjes, etj. në performancën e brishtësisë së ngjitësit FKM binar dhe tresh në temperaturë të ulët për përgatitjen e ngjitësit FKM rezistent ndaj temperaturës së ulët për të ofruar referencë!
1. Karakterizimi i vetive të brishtësisë së FKM në temperaturë të ulët
Goma ka deformim të kthyeshëm, mund të prodhojë deformime të mëdha nën veprimin e një force të vogël të jashtme dhe mund të rikthehet në gjendjen e saj origjinale pas heqjes së forcës së jashtme, kështu që përdoret gjerësisht. Megjithatë, me uljen e temperaturës, elasticiteti i gomës gradualisht përkeqësohet, dhe kur arrin Tg, goma humbet elasticitetin e saj dhe dështon. Për shkak të shumëllojshmërisë së produkteve të gomës, në procesin e përdorimit mund t'i nënshtrohen goditjeve, tensionit, prerjes, rrotullimit, nxjerrjes, gërryerjes, etj., performanca e tij e brishtësisë në temperaturë të ulët duhet të bazohet në gjendjen e tij të punës për të zgjedhur metodën e duhur të provës. Metodat e zakonshme të testimit të performancës së brishtësisë në temperaturë të ulët përfshijnë testin Tg, testin e temperaturës së brishtësisë së ndikimit, testin e tërheqjes me temperaturë të ulët, testin e ngurtësisë përdredhëse me temperaturë të ulët (testi Gimen), testin e rezistencës ndaj shtrirjes dhe koeficientit të ftohtë, testin e fortësisë në temperaturë të ulët, deformimin e përhershëm të ngjeshjes në temperaturë të ulët dhe testin e relaksimit të stresit, etj.
Rezistenca ndaj temperaturës së ulët të FKM mund të karakterizohet nga Tg, Tbri, TR10 dhe Temperatura e Përdredhjes në temperaturë të ulët (TGem), etj. Këta parametra kanë kuptime të ndryshme, por kanë një lidhje të caktuar me njëri-tjetrin.
(1) Tg është temperatura në të cilën goma ndryshon nga gjendja shumë elastike në gjendje xhami dhe gjendja e qelqtë në gjendje shumë elastike, e cila zakonisht karakterizon lëvizjen mikroskopike të zinxhirëve molekularë të gomës.
(2) Tbri është temperatura në të cilën gomës nuk i ndodh asnjë dëmtim në kushtet e specifikuara të deformimit të forcës së goditjes, e cila zakonisht pasqyron forcën e gomës për përdorim në temperatura të ulëta dhe aftësinë e saj për t'i bërë ballë dëmtimeve.
(3) TR10 përdoret për të vlerësuar viskoelasticitetin dhe efektin e kristalizimit të gomës në temperatura të ulëta dhe zakonisht pasqyron temperaturën më të ulët në të cilën një material gome mund të ruajë rikuperimin e tij elastik.
(4) TGem përdor një tel përdredhës çeliku me një konstante rrotullimi të njohur si një material referimi për të përdredhur ekzemplarin në një kënd të madh, ndërsa me uljen e temperaturës, moduli i gomës rritet, ngurtësia rritet dhe këndi i rrotullimit zvogëlohet deri në pikën ku mezi rrotullohet në Tg. Këndi i rrotullimit të gomës sipas ndryshimit të temperaturës mund të vlerësojë performancën e saj në temperaturë të ulët, zakonisht duke reflektuar temperaturën më të ulët në të cilën goma ruan elasticitetin e saj.
2 FKM Tg, TR10 dhe marrëdhënia ndërmjet Tbri
Parametrat e performancës së brishtësisë në temperaturë të ulët FKM të përdorura zakonisht janë Tg, TR10 dhe Tbri, furnizuesi zakonisht miraton parametrin Tg dhe TR10, ASTM miraton parametrin Tbri, ka dallime dhe marrëdhënie të caktuara midis këtyre treve.
2. 1 Marrëdhënia ndërmjet Tg dhe TR10
TR10 e secilës klasë të FKM është afër Tg (ndryshimi nuk është më shumë se 3 ℃), duke treguar që të dy Tg dhe TR10 mund të pasqyrojnë lëvizjen në temperaturë të ulët dhe temperaturën e gjendjes së qelqit të zinxhirit molekular të gomës.
2.2 Marrëdhënia midis përmbajtjes së fluorit FKM dhe vetive të brishtësisë në temperaturë të ulët
Në FKM binar dhe tresh të zakonshëm, TR10 rritet me rritjen e përmbajtjes së fluorit; kur futet një monomer i katërt, PMVE, përmbajtja e tij ka një ndikim të madh në TR10.
Përmbajtja e tij ka një ndikim të madh në TR10. Megjithëse rritja e përmbajtjes së fluorit mund të përmirësojë kufirin e sipërm të temperaturës së përdorimit të FKM, por në të njëjtën kohë, për shkak të lidhjes CF zëvendëson lidhjen CH, duke zvogëluar butësinë e zinxhirit molekular dhe performancën në temperaturë të ulët të gomës.
2.3 Ndikimi i mbushësve në vetitë e brishtësisë në temperaturë të ulët të përbërjeve FKM
Ngjitësi i zi karboni N774 ka Tbri më të ulët dhe rezistencën më të mirë ndaj temperaturës së ulët; Ngjitësi i oksidit të zinkut ka Tbri më të lartë dhe rezistencën më të keqe ndaj temperaturës së ulët; performanca e brishtësisë në temperaturë të ulët e pesë llojeve të ngjitësve nuk ndryshon shumë. Pas analizimit, pas shtimit të mbushësve të ndryshëm, hendeku dhe struktura midis zinxhirëve molekularë FKM janë të ndryshme dhe performanca përkatëse e brishtësisë në temperaturë të ulët është e ndryshme.
Pas analizës, pas shtimit të mbushësve të ndryshëm, boshllëqet dhe strukturat midis zinxhirëve molekularë FKM janë të ndryshme, dhe vetitë përkatëse të brishtësisë në temperaturë të ulët janë të ndryshme, dhe mbushësi me një sasi të vogël gome ka një përmbajtje më të madhe xheli dhe rezistencë më të mirë ndaj temperaturës së ulët.
2.4 Efekti i procesit të përzierjes në vetitë e brishtësisë në temperaturë të ulët të përbërjeve FKM
Procesi i përzierjes ka gjithashtu një efekt në vetitë e brishtësisë në temperaturë të ulët të përbërjeve FKM. Plasticizimi para përzierjes mund të sigurojë fleksibilitet më të mirë të molekulës së gomës
Rezistenca ndaj temperaturës së ulët të përbërjes mund të përmirësohet duke plastifikuar përpara përzierjes. Trajtimi i kalimit të hollë pas parkimit të përbërjes mund të përmirësojë vetitë e shpërndarjes së mbushësve dhe kompatibilizuesve dhe të përmirësojë rezistencën ndaj temperaturës së ulët. Në përgjithësi, sa më gjatë të jetë formimi, aq më i ulët është viskoziteti Mooney i gomës. Rritja e numrit të kohërave të formimit do të zvogëlojë Tg-në e gomës, por fenomeni nuk është i rëndësishëm dhe nuk ka asnjë ndryshim domethënës midis Tg dhe Tbri të gomës FKM me numër të ndryshëm të kohërave të formimit.
3 Përfundim
(1) Tg e FKM është afër asaj të TR10, e cila mund të pasqyrojë lëvizjen e temperaturës së ulët të zinxhirit molekular FKM dhe temperaturës së gjendjes së qelqit, dhe Tbri është më e ulët se ajo e Tg dhe TR10.
është më e ulët se Tg dhe TR10.
(2) Vetia e brishtësisë në temperaturë të ulët të FKM me fluor të lartë të sulfurizuar me peroksid është më e mirë dhe vetia e brishtësisë së temperaturës së ulët të FKM binar të sulfuruar të bisfenolit është më e keqe.
(3) Goma FKM e mbushur me karbon të zi N774 ka rezistencë më të mirë ndaj temperaturës së ulët; goma me një sasi të vogël mbushësi ka një përmbajtje më të lartë xhel dhe rezistencë më të mirë ndaj temperaturës së ulët.
(4) Numri i kohërave të formimit ka pak efekt në vetinë e brishtësisë në temperaturë të ulët të përbërjeve FKM.
