การเข้าชม: 0 ผู้แต่ง: บรรณาธิการเว็บไซต์ เวลาเผยแพร่: 22-08-2023 ที่มา: เว็บไซต์
ยางไนไตรล์เติมไฮโดรเจน (HNBR) ใช้เป็นหลักในการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติไดนามิกที่อุณหภูมิสูงและต่ำ และต้านทานการเสื่อมสภาพที่ดี หลังจากการบวมตัวในน้ำมันและของเหลว หลังจากการบวมตัวในน้ำมันและของเหลว HNBR ส่วนใหญ่จะนำไปใช้ในการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติไดนามิกสูงที่อุณหภูมิสูงและต่ำ และต้านทานการเสื่อมสภาพที่ดี การใช้งานทั่วไปที่ต้องการคุณสมบัติเหล่านี้ ได้แก่ สายพานไทม์มิ่ง ท่อแรงดันสูง และม้วนกระดาษ ผลิตภัณฑ์ยางที่ใช้ต้องอยู่ภายใต้สภาวะไดนามิกที่มีความต้องการอย่างมาก และมักจะถูกกระแทกในช่วงอุณหภูมิและความถี่ที่หลากหลาย การทดสอบทั่วไปที่ใช้เพื่อระบุคุณลักษณะแบบไดนามิกของวัสดุโดยทั่วไปจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง
แม้ว่าการทดสอบเหล่านี้สามารถระบุลักษณะเฉพาะของวัสดุที่ยังไม่ได้บรรจุได้ดี แต่การวัดที่อุณหภูมิโดยรอบไม่ได้สะท้อนถึงผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อปฏิกิริยาระหว่างฟิลเลอร์และโมโนเมอร์ ปฏิกิริยาระหว่างฟิลเลอร์และฟิลเลอร์-โพลีเมอร์ และผลกระทบต่อคุณสมบัติของวัสดุที่อุณหภูมิสูงมาก สำหรับโพลีเมอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อคุณสมบัติทางเทคนิคของวัสดุเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของสารประกอบอย่างเหมาะสม
ในบทความนี้ มีการศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิต่อคุณสมบัติทางเทคนิคของยางเติม โดยเน้นไปที่ประเภทของสารตัวเติม ปริมาณของสารตัวเติม และอันตรกิริยาของสารตัวเติมกับโพลีเมอร์ HNBR และโพลีเมอร์ยางไนไตรล์บิวทาไดอีนคาร์บอกซิเลตเติมไฮโดรเจน (HXNBR)
เพื่อจุดประสงค์นี้ บทความนี้จึงเปรียบเทียบคาร์บอนแบล็คชนิดเสริมแรง (N330) และไม่เสริมแรง (N990) กับซิลิกา (วัลคาซิลN) พื้นผิวของซิลิกาสามารถปรับเปลี่ยนได้ทั้งแบบพาสซีฟ (พื้นผิวของฟิลเลอร์ที่ไม่ชอบน้ำ) และแบบแอคทีฟ (ที่พื้นผิวของฟิลเลอร์ที่ไม่ชอบน้ำและยึดติดกับโพลีเมอร์) สารประกอบจำนวนมากขึ้นยังใช้สารตัวเติมที่เป็นโมโนเมอร์ เช่น ซิงค์ไดอะคริเลต (ZAD) ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ในแหล่งกำเนิดระหว่างการวัลคาไนซ์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุ 'ตัวเติม' ใหม่เหล่านี้และอันตรกิริยากับเมทริกซ์โพลีเมอร์ยังไม่ได้รับการศึกษาในแง่ของคุณสมบัติที่ขึ้นกับอุณหภูมิและความถี่ 'ตัวเติม' ใหม่และอันตรกิริยากับเมทริกซ์โพลีเมอร์ยังไม่ได้รับการศึกษาในแง่ของคุณสมบัติที่ขึ้นกับอุณหภูมิและความถี่
จากคุณสมบัติทางกลและไดนามิกของสารประกอบ HNBR ที่ถูกวัลคาไนซ์และอันวัลคาไนซ์ จึงมีการวิเคราะห์สารตัวเติมต่างๆ (คาร์บอนแบล็ก ซิลิกา และ ZDA) เพื่อทำการเติม และ ZDA) ยาง HNBR และ HXNBR มาตรฐานที่ถูกเติมถูกวิเคราะห์โดยคำนึงถึงการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของคุณสมบัติการเสริมแรง
โมดูลัสที่ลดลงพร้อมกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสำหรับยางอันวัลคาไนซ์ทั้งหมด (ยกเว้นระบบที่เติมซิลิกา) เป็นผลมาจากการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของความหนืดของเมทริกซ์โพลีเมอร์ ชนิดและปริมาณของสารตัวเติมในสารยึดเกาะจะกำหนดระดับของการเสริมแรงเท่านั้น และไม่มีผลกระทบต่ออุณหภูมิที่ลดลงของโมดูลัสของสารยึดเกาะ
สำหรับกาวที่เติมซิลิกา การรวมตัวกันของอนุภาคซิลิกาจะกำหนดพฤติกรรมที่ขึ้นกับอุณหภูมิ หากพื้นผิวซิลิกาได้รับการบำบัดด้วยการบำบัดด้วยซิลิกาอัลเคนเพื่อให้เกิดความสามารถในการไม่ชอบน้ำ การรวมตัวกันของอนุภาคซิลิกาจะถูกยับยั้ง ที่แอมพลิจูดการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่ การเสริมแรงของคาร์บอนแบล็กและสารประกอบที่เติมซิลิกาทั้งหมดสามารถอธิบายได้ว่าเป็นการเสริมแรงแบบอุทกไดนามิกเท่านั้น
หากใช้ ZDA เป็นสารตัวเติม จะไม่พบผลการเสริมแรงในสารประกอบยางอันวัลคาไนซ์ เนื่องจาก ZDA ยังไม่ถูกรวมตัวและทำหน้าที่เป็นเพียงพลาสติไซเซอร์ที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ต่ำเท่านั้น สารประกอบที่ประกอบด้วย ZDA มีความหนืดต่ำในทุกสายพันธุ์ ซึ่งบ่งชี้ถึงคุณสมบัติในการแปรรูปที่ดี
การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกลแบบไดนามิกและคุณสมบัติความเค้นต่อความเครียดของยางวัลคาไนซ์แสดงให้เห็นว่าสารประกอบยาง HXNBR ที่เติม ZDA มีความแข็งแรงเสริมสูงสุดและคุณสมบัติเชิงกลสูงสุดสูงสุด (ความเค้นและการยืดตัวที่จุดขาด) ลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นสำหรับสารยึดเกาะทั้งหมด ปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างพื้นผิวตัวเติมและเมทริกซ์โพลีเมอร์ช่วยเพิ่มผลกระทบของอุณหภูมิต่อคุณสมบัติการเสริมแรง แม้ว่าอันตรกิริยาของไอออนระหว่างกลุ่มคาร์บอกซิล ZDA และ HXNBR จะเพิ่มความเครียดจากการแตกหักให้สูงสุด แต่อันตรกิริยาของไอออนิกเหล่านี้ไม่มีผลต่อการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของความเครียดจากการแตกหัก สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าปฏิกิริยาระหว่างไอออนิกที่เสถียรทางกลระหว่าง ZDA และเมทริกซ์พอลิเมอร์เชิงหน้าที่ (HXNBR) เป็นสิ่งจำเป็นเบื้องต้นสำหรับคุณสมบัติเชิงกลและไดนามิกที่ดีเยี่ยมของวัสดุยางที่มีการสูญเสียฮิสเทรีซีสต่ำภายใต้สภาวะการเปลี่ยนรูปแบบไดนามิก