ปัจจัยที่ส่งผลต่อสมรรถนะที่อุณหภูมิต่ำของยางเอทิลีนโพรพิลีน

ต่างจากเทอร์โมพลาสติกตรงที่อีลาสโตเมอร์มักใช้ในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลายและสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) อย่างมาก ข้อดีของอีลาสโตเมอร์เหนือเทอร์โมพลาสติกคือความสามารถในการคืนสภาพเกือบทั้งหมดจากสภาวะแรงดึง (ความยืดหยุ่นสูง) รวมถึงความยืดหยุ่นทั่วไป ความแข็งต่ำ และคุณสมบัติโมดูลัสต่ำ เมื่อใช้อีลาสโตเมอร์ต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง ความแข็งจะเพิ่มขึ้น โมดูลัสเพิ่มขึ้น และความยืดหยุ่นลดลง เมื่อใช้อีลาสโตเมอร์ต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง มีแนวโน้มที่ความแข็งจะเพิ่มขึ้น โมดูลัสจะเพิ่มขึ้น ความยืดหยุ่นลดลง (แรงดึงต่ำ) และค่าแรงอัดจะเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์สองประการสามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาเดียวกัน ขึ้นอยู่กับปัญหาของอีลาสโตเมอร์ - การแข็งตัวของแก้วและการตกผลึกบางส่วน - CR, EPDM, NR เป็นตัวอย่างของอีลาสโตเมอร์ที่มีการตกผลึก

1. ภาพรวมของการทดสอบที่อุณหภูมิต่ำ

ความเปราะ การเสียรูปถาวรของการบีบอัด การหดตัว การแข็งตัว และการแข็งตัวด้วยความเย็นจัด ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีเพื่อระบุคุณลักษณะของพอลิเมอร์ที่อุณหภูมิต่ำ การผ่อนคลายความเค้นอัดนั้นค่อนข้างใหม่ และมุ่งเน้นไปที่การกำหนดแรงปิดผนึกของวัสดุในช่วงเวลาหนึ่งภายใต้สภาพแวดล้อมต่างๆ

2. อุณหภูมิความเปราะบาง

ASTM D 2137 กำหนดอุณหภูมิความเปราะบางซึ่งเป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่ยางวัลคาไนซ์จะไม่แตกหักหรือแตกร้าวภายใต้สภาวะแรงกระแทกที่ระบุ เตรียมตัวอย่างยางที่มีรูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจำนวน 5 ชิ้น วางในห้องหรือตัวกลางของเหลว ภายใต้อุณหภูมิที่ตั้งไว้เป็นเวลา 3 ± 0.5 นาที จากนั้นให้ความเร็วกระแทก 2.0 ± 0.2 เมตร/วินาที ชิ้นตัวอย่างจะถูกเอาออกและทดสอบการกระแทกหรือการแตกร้าว ชิ้นงานจะถูกถอดออกและทดสอบแรงกระแทกหรือการแตกหัก โดยทั้งหมดนี้ไม่มีความเสียหาย การทดสอบซ้ำจนถึงอุณหภูมิความเปราะ - อุณหภูมิต่ำสุดที่ไม่พบการแตกหักคือใกล้กับ 1°C มาก

3. ชุดการบีบอัดอุณหภูมิต่ำและการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำ

ขั้นตอนการทดสอบสำหรับชุดการบีบอัดที่อุณหภูมิต่ำนั้นใกล้เคียงกับขั้นตอนการทดสอบสำหรับชุดการบีบอัดมาตรฐาน ยกเว้นว่าอุณหภูมิจะถูกควบคุมโดยวิธีพลังงานบางอย่าง เช่น น้ำแข็งแห้ง ไนโตรเจนเหลว หรือวิธีทางกล และค่าจะอยู่ภายใน ± 1°C ของอุณหภูมิที่ตั้งไว้ล่วงหน้า หลังจากนำออกจากฟิกซ์เจอร์แล้ว ชิ้นงานจะถูกวางที่อุณหภูมิต่ำที่ตั้งไว้และหล่อให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 29 มม. และความหนา 12.5 มม. ชุดการบีบอัดที่อุณหภูมิต่ำเป็นวิธีการทางอ้อมสำหรับการปิดผนึกสารประกอบที่ต้องการ การผ่อนคลายความเครียดจากการบีบอัดเป็นวิธีการโดยตรงและจะมีการหารือในภายหลัง โดยปกติแล้วการชุบแข็งที่อุณหภูมิต่ำจะถูกกำหนดโดยใช้ชิ้นงานชุดการบีบอัดวัลคาไนซ์ (29 มม. x 12.5 มม.) แต่จะทำการทดสอบอีกครั้งด้วยการควบคุมอุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นแบบเดียวกับชุดการบีบอัด และทดสอบอีกครั้งที่อุณหภูมิเดียวกันกับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ชุดการอัดแข็งตัวและอุณหภูมิต่ำได้รับผลกระทบโดยตรงจากการทำความเย็น แต่ยังรวมถึงแนวโน้มของโพลีเมอร์ที่จะตกผลึกด้วย ด้วยอัตราการตกผลึกขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เช่น CR ตกผลึกเร็วที่สุดประมาณ -10°C แล้วลดลงที่อุณหภูมิต่ำลง สาเหตุหลักมาจากการไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ของส่วนของโซ่โพลีเมอร์ (โซ่โมเลกุลจะแข็งตัวก่อนที่จะจัดเรียงใหม่)

4. การชุบแข็งที่อุณหภูมิต่ำ Gehman

ASTM D 1053 อธิบายวิธีการชุบแข็งที่อุณหภูมิต่ำดังนี้: ชุดของชิ้นงานโพลีเมอร์ยืดหยุ่นจะถูกติดอย่างแน่นหนากับลวดโดยทราบค่าคงที่แรงบิด และปลายอีกด้านของลวดติดอยู่กับหัวบิดซึ่งสามารถทำให้ลวดบิดได้ ชิ้นงานจะถูกแช่ไว้ในตัวกลางถ่ายเทความร้อนที่อุณหภูมิเฉพาะต่ำกว่าปกติ ซึ่งในขณะนั้นหัวบิดจะถูกบิด 180° จากนั้นชิ้นงานจะถูกบิดเป็นจำนวน (น้อยกว่า 180°) ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าผกผันของความยืดหยุ่นและความแข็งของชิ้นงานทดสอบ จากนั้นใช้ปริมาณของโกนิโอมิเตอร์เพื่อกำหนดปริมาณการบิดของชิ้นงานทดสอบ มุมของการบิด และความแข็งของวัสดุยาง ณ จุดนี้ อุณหภูมิของระบบจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และจะได้กราฟของมุมบิดเทียบกับอุณหภูมิ โดยปกติอุณหภูมิที่โมดูลัสถึง T2, T10 และ T100 จะถูกบันทึกเท่ากับค่าโมดูลัสที่อุณหภูมิห้อง

5. การหดตัวของอุณหภูมิต่ำ (การทดสอบ TR)

การทดสอบ TR ใช้เพื่อประเมินความสามารถของชิ้นงานทดสอบในสถานะแรงดึง เมื่อมีการใช้การเปลี่ยนรูปถาวรโดยแรงอัดและการผ่อนคลายความเค้นอัดที่กำหนดโดยความเค้นอัดเพื่อหาผลกระทบของอุณหภูมิต่ำ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โพลีเมอร์จำนวนมาก เช่น NR และ PVC จะตกผลึกที่อุณหภูมิต่ำ แต่การยืดตัวก็สามารถตกผลึกได้เช่นกัน ซึ่งนำไปสู่ปัจจัยเพิ่มเติมเมื่อพิจารณาคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำ สำหรับการใช้งานในการประเมิน เช่น ระบบกันสะเทือนไอเสีย TR ภายใต้แรงดึงมีความเหมาะสมอย่างยิ่งและใช้บ่อย ในการทดสอบนี้ ชิ้นงานทดสอบจะถูกยืดออก (มักจะ 50% หรือ 100%) และแช่แข็งในสถานะยืดออก ปล่อยชิ้นงานทดสอบ ณ เวลานั้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นในอัตราที่กำหนดเพื่อวัดการคืนตัวของชิ้นงาน วัดความยาวของการหดตัว และบันทึกการยืดตัว อุณหภูมิที่ชิ้นงานหดตัว 10%, 30%, 50% และ 70% มักจะระบุเป็น TR10, TR30, TR50 และ TR70 TR10 เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิความเปราะบาง TR70 เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปถาวรของชิ้นงานทดสอบในการบีบอัดที่อุณหภูมิต่ำ และความแตกต่างระหว่าง TR10 และ TR70 ใช้ในการวัดการตกผลึกของชิ้นงานทดสอบ (ยิ่งความแตกต่างมาก แนวโน้มที่จะตกผลึกก็จะยิ่งมากขึ้น)

6. การผ่อนคลายความเครียดด้วยการบีบอัดที่อุณหภูมิต่ำ (CSR)

การทดสอบ CSR สามารถใช้เพื่อคาดการณ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของวัสดุปิดผนึกได้ เมื่อสารประกอบอีลาสโตเมอร์ได้รับการเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง จะเกิดแรงร่วมขึ้น และความสามารถของวัสดุในการรักษาแรงนี้ไว้ภายในช่วงสภาพแวดล้อมที่กำหนดจะเป็นการวัดความสามารถในการปิดผนึก กลไกทั้งทางกายภาพและทางเคมีมีส่วนช่วยในการผ่อนคลายความเครียด โดยขึ้นอยู่กับเวลาและอุณหภูมิ ปัจจัยหนึ่งจะมีอิทธิพลเหนือ การผ่อนคลายทางกายภาพจะถูกสังเกตที่อุณหภูมิต่ำทันทีหลังจากความเครียดที่กำหนด ซึ่งนำไปสู่การจัดเรียงโซ่ใหม่และการเปลี่ยนแปลงในพื้นผิวยางเติมและสารตัวเติม-ตัวเติม และการคลายตัวของระบบกำจัดความเครียดสามารถย้อนกลับได้ ที่อุณหภูมิสูงขึ้น องค์ประกอบทางเคมีจะเป็นตัวกำหนดอัตราการคลายตัว เมื่อกระบวนการทางกายภาพมีน้อยอยู่แล้ว และการคลายตัวทางเคมีนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งนำไปสู่การแตกหักของสายโซ่และปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้าม การหมุนเวียนของอุณหภูมิหรือการเพิ่มอุณหภูมิอย่างกะทันหันอาจส่งผลต่อการคลายความเครียดในอีลาสโตเมอร์ ในระหว่างการทดสอบ CSR ชิ้นงานทดสอบจะถูกวาง

ในระหว่างการทดสอบ CSR การคลายความเครียดจะเพิ่มขึ้นเมื่อชิ้นงานทดสอบอยู่ภายใต้อุณหภูมิสูง หากการผ่อนคลายความเครียดเกิดขึ้นในช่วงต้นของการทดสอบ ปริมาณการผ่อนคลายเพิ่มเติมจะเพิ่มขึ้นก่อนและมีค่าสูงสุดในระหว่างรอบแรก ในชิ้นทดสอบแรงดึงขนาดใหญ่เพื่อผลิตตัวอย่างปะเก็น (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 19 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 15 มม.) โดยมีฟิกซ์เจอร์ยืดหยุ่นถูกบีบอัดไปยังชิ้นงานให้มีความหนาอุณหภูมิห้อง 25% และที่ 25 ℃ เข้าไปในห้องทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิที่ 25 ℃ เพื่อรักษา 24 ชม. จากนั้นลงไปที่ -20 ℃ คงไว้เป็นเวลา 24 ชม. ตามด้วยอุณหภูมิถัดไประหว่าง -20 ~ 110 ℃ รอบ 24 ชม. เวลาทดสอบทั้งหมดที่อุณหภูมิทดสอบ อุณหภูมิทดสอบ การหาแรงต่อเนื่อง การวัดแรงจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาการทดสอบที่อุณหภูมิทดสอบ

7. ผลกระทบของปริมาณเอทิลีน

7.1 ปริมาณเอทิลีนมีผลกระทบมากที่สุดต่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของโพลีเมอร์ EPDM โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนตั้งแต่ 48% ถึง 72% ได้รับการประเมินภายใต้สูตรการปิดผนึกคุณภาพสูง เป้าหมายทั้งหมดเพื่อลดความแปรผันของความหนืดมูนนี่ด้วยการแนะนำ ENB ในโพลีเมอร์ต่างๆ เหล่านี้

ยาง EPDM จะไม่มีรูปร่างถ้าอัตราส่วนเอทิลีน/โพรพิลีนเท่ากัน และการกระจายตัวของโมโนเมอร์สองตัวในสายโซ่โพลีเมอร์เป็นแบบสุ่ม EPDM ที่มีปริมาณเอทิลีน 48% และ 54% ไม่ตกผลึกที่อุณหภูมิห้องหรือสูงกว่า เมื่อปริมาณเอทิลีนถึง 65% ลำดับเอทิลีนจะเริ่มมีจำนวนและความยาวเพิ่มขึ้น และสามารถสร้างผลึกได้ ซึ่งสังเกตพบได้ที่จุดสูงสุดของการตกผลึกบนเส้นโค้ง DSC ประมาณ 40°C ยิ่งพีค DSC มีขนาดใหญ่เท่าไร ผลึกที่ก่อตัวก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น

7.2 นอกเหนือจากผลกระทบของปริมาณเอทิลีนต่อคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำที่จะกล่าวถึงในภายหลัง ขนาดของผลึกยังส่งผลต่อความง่ายในการผสมและแปรรูปสารประกอบที่มีผลึก ยิ่งขนาดผลึกใหญ่ขึ้น ต้องใช้ความร้อนและแรงเฉือนมากขึ้นในขั้นตอนการผสมเพื่อผสมพอลิเมอร์กับส่วนประกอบอื่นๆ ได้อย่างสมบูรณ์ ความแข็งแรงของยางดิบของสารประกอบ EPDM จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณเอทิลีนที่เพิ่มขึ้น ในสูตรการปิดผนึกที่มีการวัดผลกระทบของปริมาณเอทิลีน การเพิ่มขึ้นของปริมาณเอทิลีนจาก 50% เป็น 68% ส่งผลให้ความแข็งแรงของยางเพิ่มขึ้นอย่างน้อยสี่เท่า ความแข็งของอุณหภูมิห้องยังเพิ่มขึ้นตามปริมาณเอทิลีนที่เพิ่มขึ้น ความแข็ง Shore A ของกาวโพลีเมอร์อสัณฐานคือ 63° ในขณะที่ความแข็ง Shore A ของโพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูงสุดคือ 79° นี่เป็นเพราะการเพิ่มขึ้นของลำดับเอทิลีน การตกผลึกในกาวที่เพิ่มขึ้น และการเพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกันของเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์

7.3 เมื่อวัดความแข็งที่อุณหภูมิต่ำ ตรงกันข้ามกับโพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูง โพลีเมอร์อสัณฐานมีการเปลี่ยนแปลงความแข็งน้อยกว่า ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงความแข็งของปริมาณเอทิลีนที่สูงขึ้นจะไม่แสดงรูปแบบเชิงเส้นและความแข็งยังคงอยู่สูงที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นโพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูงกว่ายังคงมีความแข็งสูงสุดที่อุณหภูมิต่ำ

7.4 ชุดการบีบอัดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิทดสอบเป็นส่วนใหญ่ หากทดสอบที่อุณหภูมิ 175°C ไม่มีความแตกต่างในชุดการบีบอัดระหว่างโพลีเมอร์ใดๆ (ชุดได้รับอิทธิพลจากการออกแบบของสารประกอบและการเลือกระบบวัลคาไนเซชัน) หลังจากการหลอมผลึกเอทิลีน โพลีเมอร์จะแสดงรูปแบบอสัณฐาน และเพื่อตรวจสอบผลกระทบของปริมาณเอทิลีน ได้ทำการทดสอบที่อุณหภูมิ 23°C โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูงกว่าจะเกิดการเสียรูปถาวรสูงกว่าอย่างชัดเจน (มากกว่าสองเท่า) และผลของปริมาณเอทิลีนจะยิ่งมากขึ้นเมื่อทดสอบที่อุณหภูมิ -20°C และ -40°C โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนมากกว่า 60% มีการเสียรูปถาวรสูง (>80%); ที่อุณหภูมิ -40°C เฉพาะโพลีเมอร์อสัณฐานสมบูรณ์เท่านั้นที่มีการเสียรูปถาวรต่ำ (17%)

7.5 ผลกระทบของปริมาณเอทิลีนต่อการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำจากการทดสอบ Gehman เมื่อพิจารณาจากอุณหภูมิ ยิ่งมุมสูง ความแข็งก็จะยิ่งลดลง (หรือโมดูลัสเพิ่มขึ้น) ที่อุณหภูมิต่ำ โมดูลัสความแข็งจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีปริมาณเอทิลีนเพิ่มขึ้น สำหรับโพลีเมอร์อสัณฐาน T2 คือ -47°C ในขณะที่โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูงสุดจะมี T2 เพียง -16°C

7.6TR การวัดการหดตัวของชิ้นงานหลังจากการแช่แข็งส่วนขยาย ปริมาณเอทิลีนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อวิธีทดสอบ ซึ่งคล้ายกับการทดสอบ Gehman อีกครั้ง

ซึ่งคล้ายกับการทดสอบเกห์มาน การหดตัว (%) ของโพลีเมอร์ต่างๆ จะแตกต่างกันไปตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ โดยโพลีเมอร์อสัณฐานจะมีการฟื้นตัวจากการหดตัวสูงสุดที่อุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตามตามที่คาดการณ์ไว้ การฟื้นตัวจะลดลงเมื่อปริมาณเอทิลีนเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิที่กำหนด

การฟื้นตัวแย่ลง ค่า TR10 แตกต่างกันไปตั้งแต่ -53°C สำหรับโพลีเมอร์อสัณฐานถึง -28°C สำหรับโพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนสูง

7.7 วงจรการผ่อนคลายความเครียด (CSR)

วงจร บีบอัดสารประกอบ ปล่อยให้ผ่อนคลายที่อุณหภูมิ 25°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำไปวางไว้ในวงจรอุณหภูมิตั้งแต่ -20°C ถึง 110°C เป็นระยะๆ เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อบีบอัดเป็นครั้งแรก หลังจากช่วงการปรับสมดุล ผลึกโพลีเมอร์ E มีการสูญเสียความเครียดสูงกว่าโพลีเมอร์อสัณฐาน และเมื่อลดลงเหลือ -20°C แรงปิดผนึกของโพลีเมอร์ทั้งสองจะลดลง ในขณะที่โพลีเมอร์อสัณฐาน A มีความเครียดสะสมสูง (F/F0 สูงกว่า) การให้ความร้อนแก่สารประกอบจนถึง 110°C ทำให้แรงการซีลกลับคืนมา และเมื่อลดอุณหภูมิลงจนถึง -20°C แรงการซีลที่เหลืออยู่ของโพลีเมอร์แบบผลึกมีค่าน้อยกว่า 20% ของมูลค่า ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าต่ำเกินไปสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ โดยโพลีเมอร์อสัณฐานจะคงแรงการซีลไว้มากกว่า 50% และโพลีเมอร์อสัณฐานอีกครั้งจะมีการคืนสภาพที่สูงกว่าโพลีเมอร์แบบผลึกอีกครั้ง รอบต่อไปก็ได้ข้อสรุปที่คล้ายคลึงกัน เป็นที่ชัดเจนว่าโพลีเมอร์อสัณฐานจะดีกว่าสำหรับการใช้งานปิดผนึกที่ต้องการประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

8. ผลกระทบของปริมาณไดโอเลฟิน

เพื่อให้มีจุดไม่อิ่มตัวที่จำเป็นสำหรับการวัลคาไนซ์ ไดโอเลฟินส์แบบไม่คอนจูเกต เช่น ENB, HX และ DCPD จะถูกเติมลงในโพลีเมอร์เอทิลีนโพรพิลีน พันธะคู่หนึ่งทำปฏิกิริยาในเมทริกซ์โพลีเมอร์ ในขณะที่พันธะที่สองทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมของสายโซ่โมเลกุลโพลีเมอร์ และให้จุดหลอมโลหะสำหรับการหลอมโลหะสีเหลืองกำมะถัน ประเมินผลกระทบของ ENB ในโปรไฟล์แถบบังลม (ฝน) เปรียบเทียบโพลีเมอร์ที่มี ENB 2%, 6% และ 8% การเติม ENB มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณลักษณะการวัลคาไนเซชันและความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง โมดูลัสเพิ่มขึ้นในขณะที่การยืดตัวลดลงอย่างมาก ความแข็งเพิ่มขึ้นและชุดการบีบอัดดีขึ้นในระหว่างอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณ ENB เพิ่มขึ้น ระยะเวลาการย่างจะสั้นลง

ENB เป็นวัสดุอสัณฐาน และเมื่อเติมลงในแกนหลักของโพลีเมอร์ จะขัดขวางการตกผลึกของส่วนเอทิลีนของโพลีเมอร์ เพื่อให้ได้โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนเท่ากัน และปริมาณ ENB ที่สูงกว่าจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำ ที่อุณหภูมิห้อง ปริมาณ ENB ที่สูงขึ้นจะปรับปรุงชุดการบีบอัดเล็กน้อยเนื่องจากความหนาแน่นของครอสลิงก์ที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิต่ำ ชุดการบีบอัดของโพลีเมอร์ที่มีปริมาณ ENB สูงกว่าจะดีกว่าชุดการบีบอัดของโพลีเมอร์ที่มีปริมาณ ENB 2% อย่างมาก ผลของปริมาณ ENB ต่ออุณหภูมิความเปราะ การหดตัวของอุณหภูมิ และการทดสอบของ Gehman ไม่ได้แสดงความแตกต่างที่มีนัยสำคัญใดๆ ในอุณหภูมิความเปราะบางระหว่างโพลีเมอร์โดยทั่วไป และสำหรับการทดสอบของ Gehman และการทดสอบ TR นั้น โพลีเมอร์แต่ละตัวแสดงการปรับปรุงคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำด้วยปริมาณ ENB ที่เพิ่มขึ้น

9. ผลกระทบของความหนืดมูนนี่ต่อคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำ

เป็นที่ทราบกันดีว่าความหนืดมูนนี่ (มวลโมเลกุล) มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมการประมวลผลของอีลาสโตเมอร์ ในการใช้งานการอัดขึ้นรูปและการขึ้นรูป ในการใช้งานการอัดขึ้นรูปและการขึ้นรูป สิ่งสำคัญคือต้องเลือกสารประกอบที่มีค่าความหนืด Mooney ที่เหมาะสม โดยใช้สูตรเดียวกันกับที่ใช้ในการตรวจสอบผลกระทบของโมโนเมอร์ตัวที่สาม ENB ต่อคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำเพื่อตรวจสอบความหนืดของ Mooney โดยเปรียบเทียบโพลีเมอร์ที่มีความหนืด Mooney ที่ 30, 60 และ 80 และความหนืด Mooney ของสารประกอบเพิ่มขึ้นเมื่อความหนืด Mooney ของโพลีเมอร์ที่ใช้เพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงดึง โมดูลัส และความแข็งแรงของยางดิบเพิ่มขึ้นตามความหนืดมูนนีย์ที่เพิ่มขึ้น ผลกระทบของความหนืด Mooney ต่อคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำของ EPDM ไม่มีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การเสียรูปถาวรจากการอัดที่อุณหภูมิห้อง -20°C และ -40°C จะเพิ่มขึ้นตามมวลโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ชุดการบีบอัดที่อุณหภูมิห้อง -20°C และ -40°C ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตามมวลโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ชุดการบีบอัดที่อุณหภูมิสูงขึ้น (175°C) แสดงการเปลี่ยนแปลงบางอย่างสำหรับความหนืดมูนนีย์ที่สูงขึ้นของกาว EPDM

10. บทสรุป

ปริมาณเอทิลีนและไดโอเลฟินมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของอีลาสโตเมอร์ EPDM ในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ โดยโพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนต่ำทำงานได้ดีและโพลีเมอร์ที่มีปริมาณไดโอเลฟินสูงได้รับการปรับปรุงเนื่องจากการตกผลึกของส่วนเอทิลีนของโพลีเมอร์หยุดชะงัก ควรใช้โพลีเมอร์ที่มีปริมาณเอทิลีนต่ำเมื่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำเป็นข้อจำกัด