Den enastående nackdelen med fluorelastomer (FKM) är dålig lågtemperaturbeständighet. Lågtemperaturindragningstemperaturen (TR10) för binär FKM är i allmänhet -18 till -16 ℃, och glasövergångstemperaturen (Tg) är -20 ℃; lågtemperaturmotståndet för ternär FKM är sämre än för binär FKM. Speciell lågtemperaturtyp FKM har bra lågtemperaturbeständighet, men priset är mycket högt.
FKM i ASTM D 2000-2012 'standardklassificeringssystem för fordonsgummiprodukter' för produkter av M2, M5, M6 kvalitet som krävs för att klara lågtemperaturförsprödningstestet F15 (-25 ℃), produkter av M4 kvalitet krävs för att klara lågtemperaturförsprödningstestet F17 (-40 ℃). Under de senaste åren har fler och fler FKM-produkter krävts för att uppfylla kraven på både högtemperaturbeständighet (250-275 ℃) och lågtemperatursprödhet F15 eller F17. Det bästa sättet är att använda lågtemperatur FKM, såsom sprödhetstemperatur på -45 ~ -40 ℃ Viton GLT typ FKM, men denna FKM högtemperaturprestanda är dålig och priset är svårt att göra marknaden acceptabel. Genom att förbättra prestandan hos binära FKM-föreningar kan de samtidigt uppfylla kraven på låg- och högtemperaturbeständighet, och kostnaden är också rimlig, har blivit en het forskningspunkt.
Detta dokument analyserar karakteriseringen av FKM lågtemperaturprestanda av Tg, TR10 och sprödhetstemperatur (Tbri) av förhållandet mellan forskarstuderande, fyllmedel, blandningsprocess, etc. på den binära och ternära FKM adhesiva lågtemperatursprödhetsprestanda för framställning av lågtemperaturbeständiga FKM referenslim för att tillhandahålla!
1. Karakterisering av FKM:s lågtemperaturförsprödningsegenskaper
Gummi har reversibel deformation, kan producera stor deformation under inverkan av en liten yttre kraft och kan återställas till sitt ursprungliga tillstånd efter att den yttre kraften har tagits bort, så det används ofta. Men när temperaturen sjunker försämras gummits elasticitet gradvis, och när det når Tg tappar gummit sin elasticitet och misslyckas. På grund av de olika gummiprodukterna, kan under användningsprocessen utsättas för slag, spänning, skjuvning, vridning, extrudering, nötning, etc., bör dess lågtemperaturförsprödningsprestanda baseras på dess arbetstillstånd för att välja lämplig testmetod. Vanligt använda testmetoder för sprödhet vid låga temperaturer inkluderar Tg-test, slagsprödhetstemperaturtest, lågtemperaturretraktionstest, vridstyvhetstest vid låg temperatur (Gimen-test), motstånd mot sträckning och köldkoefficienttest, lågtemperaturhårdhetstest, lågtemperaturkompression permanent deformation och stressavslappningstest, etc.
Lågtemperaturmotståndet hos FKM kan karakteriseras av Tg, Tbri, TR10 och Torsion Temperature at low temperature (TGem), etc. Dessa parametrar har olika betydelser men har ett visst samband med varandra.
(1) Tg är den temperatur vid vilken gummit övergår från det mycket elastiska tillståndet till det glasartade tillståndet och det glasartade tillståndet till det högelastiska tillståndet, vilket vanligtvis kännetecknar den mikroskopiska rörelsen av gummimolekylkedjorna.
(2) Tbri är den temperatur vid vilken ingen skada uppstår på gummit under de angivna betingelserna för slagkraftsdeformation, vilket vanligtvis återspeglar gummits styrka för användning vid låga temperaturer och dess förmåga att motstå skador.
(3) TR10 används för att utvärdera viskoelasticiteten och kristallisationseffekten av gummi vid låga temperaturer, och återspeglar vanligtvis den lägsta temperatur vid vilken ett gummimaterial kan bibehålla sin elastiska återhämtning.
(4) TGem använder en vridningsståltråd med en känd vridningskonstant som referensmaterial för att vrida provet i en stor vinkel, medan när temperaturen sjunker, ökar gummimodulen, styvheten ökar och torsionsvinkeln minskar till en punkt där den knappt vrider sig vid Tg. Gummits torsionsvinkel enligt temperaturförändringen kan utvärdera dess lågtemperaturprestanda, vanligtvis reflekterande den lägsta temperaturen vid vilken gummit bibehåller sin elasticitet.
2 FKM Tg, TR10 och förhållandet mellan Tbri
Vanligt använda FKM lågtemperaturförsprödningsprestandaparametrar är Tg, TR10 och Tbri, leverantören antar vanligtvis parametern Tg och TR10, ASTM antar parametern Tbri, det finns vissa skillnader och samband mellan dessa tre.
2. 1 Förhållandet mellan Tg och TR10
TR10 av varje klass av FKM är nära Tg (skillnaden är inte mer än 3 ℃), vilket indikerar att både Tg och TR10 kan återspegla lågtemperaturrörelsen och glastillståndstemperaturen för gummimolekylkedjan.
2.2 Samband mellan FKM-fluorhalt och lågtemperaturförsprödningsegenskaper
I vanliga binära och ternära FKM ökar TR10 med ökningen av fluorhalten; när en fjärde monomer, PMVE, introduceras har dess innehåll ett stort inflytande på TR10.
Dess innehåll har ett stort inflytande på TR10. Även om ökningen av fluorhalten kan förbättra den övre gränsen för FKM-användningstemperaturen, men på samma gång, på grund av CF-bindningen, ersätter CH-bindningen, vilket minskar mjukheten hos molekylkedjan och gummits lågtemperaturprestanda.
2.3 Fyllmedels inverkan på FKM-föreningarnas sprödhetsegenskaper vid låg temperatur
Kolsvart N774-lim har lägsta Tbri och bästa lågtemperaturbeständighet; zinkoxidlim har den högsta Tbri och den sämsta lågtemperaturbeständigheten; Försprödningsprestandan vid låg temperatur hos de fem limtyperna skiljer sig inte mycket åt. Efter analys, efter tillsats av olika fyllmedel, är gapet och strukturen mellan FKM-molekylkedjorna olika, och motsvarande lågtemperaturförsprödningsprestanda är annorlunda.
Efter analys, efter tillsats av olika fyllmedel, är luckorna och strukturerna mellan FKM-molekylkedjorna olika, och motsvarande lågtemperaturförsprödningsegenskaper är olika, och fyllmedlet med en liten mängd gummi har ett större gelinnehåll och bättre lågtemperaturbeständighet.
2.4 Effekten av blandningsprocessen på FKM-föreningarnas sprödhetsegenskaper vid låg temperatur
Blandningsprocessen påverkar även FKM-föreningarnas sprödhetsegenskaper vid låg temperatur. Mjukning före blandning kan ge gummimolekylernas flexibilitet bättre
Blandningens lågtemperaturbeständighet kan förbättras genom att mjukgöras före blandning. Tunnpassbehandling efter att blandningen har parkerats kan förbättra dispersionsegenskaperna hos fyllmedel och kompatibiliseringsmedel och förbättra lågtemperaturbeständigheten. Generellt sett gäller att ju längre gjutning, desto lägre Mooney-viskositet för gummit. Att öka antalet gjuttider kommer att minska gummits Tg, men fenomenet är inte signifikant, och det finns ingen signifikant skillnad mellan Tg och Tbri för FKM-gummi med olika antal gjuttider.
3 Slutsats
(1) Tg för FKM är nära den för TR10, vilket kan återspegla lågtemperaturrörelsen för FKMs molekylkedja och glastillståndstemperatur, och Tbri är lägre än Tg och TR10.
är lägre än Tg och TR10.
(2) Lågtemperaturförsprödningsegenskapen för peroxidsulfuriserad högfluor FKM är bättre, och lågtemperaturförsprödningsegenskapen hos bisfenol binärt sulfuriserad FKM är sämre.
(3) FKM-gummi fyllt med kimrök N774 har bättre lågtemperaturbeständighet; gummi med en liten mängd fyllmedel har en högre gelhalt och bättre lågtemperaturbeständighet.
(4) Antalet gjutningstider har liten effekt på FKM-blandningarnas sprödhetsegenskaper vid låg temperatur.
