Termoplastikadan tapawutlylykda, elastomerler adatça dürli temperaturalarda we aýna geçiş temperaturasyndan (Tg) ep-esli ýokary ulanylýar. Elastomerleriň termoplastikadan artykmaçlyklary, dartyş ýagdaýyndan (ýokary çeýeligi) doly diýen ýaly dikeltmek ukyby, şeýle hem umumylaşdyrylan çeýeligi, pes gatylygy we pes modul häsiýetleri. Elastomerler otag temperaturasynyň aşagynda ulanylanda, gatylygyň ýokarlanmagyny, modulyň ýokarlanmagyny we elastikligiň peselmegini görkezýärler. Elastomerler otag temperaturasynyň aşagynda ulanylanda, gatylygyň ýokarlanmagy, modulyň ýokarlanmagy, peselmeginiň çeýeligi (pes dartyş) we gysylmak ýokarlanýar. Elastomer bilen baglanyşykly meselä baglylykda bir wagtyň özünde iki hadysa bolup biler - aýnanyň gatylaşmagy we bölekleýin kristallaşmagy - CR, EPDM, NR kristallaşmagy görkezýän elastomerleriň käbir mysallarydyr.
1. Pes temperatura synagyna syn
Brittleness, gysyş hemişelik deformasiýa, yza çekilmek, gatylaşma we kriogen gatylaşma pes temperaturalarda polimer häsiýetlerini häsiýetlendirmek üçin köp ýyl bäri ulanylýar. Gysyjy stresiň gowşadylmagy birneme täze bolup, dürli daşky gurşaw şertlerinde materialyň möhürleýiş güýjüni kesgitlemäge gönükdirilendir.
2. Brittleness temperaturasy
ASTM D 2137, wulkanizirlenen rezin kesgitlenen täsir şertlerinde döwülmezligi ýa-da ýarylmagyny görkezmejek iň pes temperatura diýip kesgitleýär. Öň kesgitlenen şekiliň bäş sany rezin nusgasy taýýarlanylýar, kamerada ýa-da suwuk gurşawda ýerleşdirilýär, kesgitlenen temperatura 3 ± 0,5min täsir edýär we soňra täsir tizligi 2,0 ± 0.2m / s berilýär. Nusgalar aýrylýar we täsir ýa-da ýarylma synagyna sezewar edilýär. Nusga aýrylýar we täsir ýa-da döwülmek üçin synag edilýär, hemmesi zyýansyz. Synag çalaja temperatura çenli gaýtalandy - hiç hili döwük tapylmadyk iň pes temperatura 1 ° C-e ýakyn.
3. Pes temperaturanyň gysylmagy we pes temperaturanyň gatylaşmagy
Pes temperaturaly gysyş toplumy üçin synag prosedurasy, adaty gysyş toplumyna has ýakyn, temperatura gury buz, suwuk azot ýa-da mehaniki usullar ýaly käbir energiýa usuly bilen dolandyrylýar we bahasy kesgitlenen temperaturanyň ± 1 ° C aralygynda bolýar. Gurluşdan dikeldilenden soň, nusga öňünden kesgitlenen pes temperaturada ýerleşdirilip, diametri 29 mm we galyňlygy 12,5 mm galypdyr. Pes temperaturaly gysyş toplumy, soralýan birleşmäniň goşundylaryny möhürlemek üçin gytaklaýyn usuldyr. Gysyjy stresiň gowşadylmagy göni usuldyr we soňrak ara alnyp maslahatlaşylar. Pes temperaturanyň gatylaşmagy, adatça wulkanizirlenen gysyş toplumynyň nusgasy (29mm x 12.5mm) bilen kesgitlenýär, ýöne gysyş toplumy bilen deň bolan pes temperatura gözegçiliginde gaýtadan synag edilýär, soňra bolsa kesgitlenen temperatura bilen deň temperaturada gaýtadan synag edilýär. Gatylaşdyryş we pes temperaturaly gysyş toplumy sowatmak bilen gönüden-göni täsir edýär, şeýle hem polimeriň kristallaşma tendensiýasyna täsir edýär, kristallaşma tizligi temperatura bagly, meselem, CR iň çalt kristallaşýar -10 ° C töweregi, soň bolsa pes temperaturalarda peselýär, esasan polimer zynjyr segmentleriniň hereketsizligi sebäpli (molekulýar zynjyrlar doňup başlaýar).
4. Gehman pes temperaturanyň gatylaşmagy
ASTM D 1053 pes temperaturany gatylaşdyrmak usulyny şeýle suratlandyrýar: elastik polimer nusgalarynyň bir topary belli bir burulýan hemişelik sim bilen berkidilýär we simiň beýleki ujy simiň bükülmegine ýol açýan burulýan kellä berkidilýär. Nusgalar ýylylyk geçiriji gurşawda adaty derejeden pes temperaturada çümdürilýär, şol wagt burulýan kellesi 180 °, soň bolsa nusgalaryň çeýeliginiň we berkliginiň tersine bagly mukdarda (180 ° -dan az) bükülýär. Soňra goniometriň mukdaryny ulanyp, nusga öwrüminiň mukdaryny, öwrüm burçuny we rezin materialyň gatylygyny kesgitläň. Bu nokatda ulgamyň temperaturasy kem-kemden ýokarlanýar we temperatura garşy öwrüm burçunyň çyzgysy alynýar. Modulyň T2, T10 we T100 ýetýän temperaturalary, adatça, otag temperaturasynda modulyň bahasyna deňdir.
5. Pes temperaturanyň yza çekilmegi (TR synagy)
TR synagy pes temperaturanyň täsirini kesgitlemek üçin gysyjy hemişelik deformasiýa we gysyjy stres bilen kesgitlenýän gysyş stres gowşadylyşy ulanylanda, dartyş ýagdaýynda bir nusganyň ukybyna baha bermek üçin ulanylýar. Ozal bellenip geçilişi ýaly, NR we PVC ýaly köp polimer pes temperaturada kristallaşar, ýöne uzalmak hem kristallaşyp biler, bu pes temperatura häsiýetlerine seredeniňde goşmaça faktorlara sebäp bolar. Egzoz asma ýaly baha beriş programmalary üçin dartgynly TR gaty ýerlikli we ýygy-ýygydan ulanylýar. Bu synagda, nusga uzalýar (köplenç 50% ýa-da 100%) we uzaldylan ýagdaýda doňdurylýar. Nusga goýberilýär, şol wagt nusganyň dikeldilmegini ölçemek üçin temperatura kesgitlenen tizlikde ýokarlanýar, gysylmagyň uzynlygy ölçelýär we uzalma ýazylýar. Nusganyň 10%, 30%, 50% we 70% kiçelýän temperaturalary, adatça TR10, TR30, TR50 we TR70 diýilýär. TR10 çalaja temperatura bilen baglanyşykly; TR70 pes temperaturaly gysyşda nusganyň hemişelik deformasiýasyna degişlidir; we TR10 bilen TR70 arasyndaky tapawut, nusganyň kristallaşmagyny ölçemek üçin ulanylýar (tapawut näçe köp bolsa, kristallaşmak meýli şonça-da köp).
6. Pes temperatura gysyjy stresiň rahatlanmagy (CSR)
CSR synagy möhürleýji materiallaryň öndürijiligi we ömri barada çaklamalar üçin ulanylyp bilner. Elastomer birleşmesine hemişelik deformasiýa berlende, birleşdirilen güýç döredilýär we materialyň bu güýji belli bir daşky gurşawda saklamak ukyby onuň möhürlemek ukybyny ölçär. Fiziki we himiki mehanizmleriň ikisi hem wagt we temperatura baglylykda stresiň gowşamagyna goşant goşýar, bir faktor agdyklyk eder, fiziki dynç alyş pes temperaturada bolýar, belli bir stresden soň, rezin doldurgyç we doldurgyç üstleriniň üýtgemegine we stres aýyrmak ulgamynyň rahatlanmagy tersine bolýar. Has ýokary temperaturada, fiziki prosesler eýýäm kiçi bolanda we himiki dynç alyş yzyna gaýtaryp bolmaýan ýagdaýynda, himiki düzüm dynç alyş tizligini kesgitleýär, bu zynjyryň döwülmegine we biri-birine bagly reaksiýalara sebäp bolýar. Temperatura tigir sürmek ýa-da temperaturanyň duýdansyz ýokarlanmagy elastomerlerde stresiň gowşamagyna täsir edip biler. CSR synagy wagtynda synag nusgasy ýerleşdirilýär
CSR synag wagtynda synag nusgasy ýokary temperatura sezewar edilende stresiň gowşamagy ýokarlanýar. Stresiň gowşadylmagy synagyň başynda ýüze çyksa, goşmaça dynç almagyň mukdary ilki köpelýär we birinji aýlawda iň ýokary baha bolýar. Elastik armatura bilen örtükli nusgalary (19 mm daşky diametri, içki diametri 15mm) öndürmek üçin dartylýan uly synag böleginde, otagyň temperaturasynyň galyňlygy 25% -e çenli, 25 at-da daşky gurşaw synag kamerasyna, 24 sagat saklamak üçin 25 at, soňra bolsa -20 110 çenli dowam eder, synagyň dowamlylygy 24 ° tutanýerlilik. Güýç ölçegi synag temperaturasynyň dowamynda synag wagtynda dowam etdirilýär.
7. Etilen mazmunynyň täsiri
7.1 Etilen düzümi, EPDM polimerleriniň pes temperatura öndürijiligine iň uly täsir edýär. Etilen düzümi 48% -den 72% -e çenli bolan polimerlere ýokary hilli möhürleme formulalarynda baha berildi. Hemmesi bu dürli polimerlerde ENB girizip, mýun ýapyşygynyň üýtgemegini azaltmagy maksat edinýärler.
Etilen / propilen gatnaşygy deň bolsa we iki monomeriň polimer zynjyrynda paýlanmagy tötänleýin bolsa, EPDM rezin amorfdyr. 48% we 54% etilen düzümi bolan EPDM, otag temperaturasynda ýa-da ondan ýokary kristallaşmaýar. Etilen düzümi 65% -e ýetende, etilen yzygiderliligi san we uzynlyk köpelip başlaýar we 40 ° C töweregi DSC egrilerindäki kristallaşma derejelerinde syn edilýän kristallary emele getirip biler. DSC pikleri näçe uly bolsa, emele gelýän kristallar şonça-da ulydyr.
7.2 Soňra ara alnyp maslahatlaşylan pes temperatura häsiýetlerine etilen düzüminiň täsirinden başga-da, kristal ululygy kristallary öz içine alýan birleşmeleri garyşdyrmagyň we gaýtadan işlemegiň aňsatlygyna täsir edýär. Kristalitiň ululygy näçe köp bolsa, polimeri beýleki komponentler bilen doly garyşdyrmak üçin garyşyk tapgyrynda şonça-da ýylylyk we gyrkym işi talap edilýär. EPDM birleşmeleriniň çig rezin güýji, etileniň köpelmegi bilen ýokarlanýar. Etilen düzüminiň täsiri ölçenen möhürleme formulalarynda, etilen düzüminiň 50% -den 68% -e çenli ýokarlanmagy kauçukyň güýjüniň azyndan dört esse ýokarlanmagyna getirdi. Otagyň temperaturasynyň gatylygy etileniň köpelmegi bilen ýokarlanýar. Kenar Amorf polimer ýeliminiň gatylygy 63 °, kenar iň ýokary etilen düzümi bolan polimeriň gatylygy 79 °. Bu, etilen yzygiderliliginiň ýokarlanmagy, ýelimdäki kristallaşmagyň ýokarlanmagy we termoplastiki polimerleriň degişli ýokarlanmagy bilen baglanyşyklydyr.
7.3 Gatylygy pes temperaturada ölçenilende, ýokary etilen düzümi bolan polimerlerden tapawutlylykda, amorf polimerler gatylygyň az üýtgemegini görkezýär, ýokary etilen düzüminiň gatylygynyň üýtgemegi çyzykly nagşy görkezmeýär we gaty etilen mazmuny bolan polimerler pes temperaturada iň ýokary berkligi dowam etdirýär.
7.4 Gysyş toplumy esasan synag temperaturasyna baglydyr. 175 ° C derejesinde synag edilse, polimerleriň haýsydyr biriniň arasynda gysylma tapawudy ýok (toplum birleşmäniň dizaýnyna we wulkanizasiýa ulgamynyň saýlanmagyna täsir edýär). Etilen kristallary eränsoň, polimer amorf görnüşi görkezýär we etilen düzüminiň täsirini barlamak üçin 23 ° C-de synaglar geçirildi. Has ýokary etilen düzümi bolan polimerleriň has ýokary hemişelik deformasiýasy bar (iki esse köp) we etilen düzüminiň täsiri -20 ° C we -40 ° C-de synag edilende hasam uludyr. 60% -den gowrak etilen düzümi bolan polimerleriň ýokary hemişelik deformasiýasy bar (> 80%); -40 ° C-de diňe doly amorf polimerleriň pes hemişelik deformasiýasy bar (17%).
7.5 Etilen mazmunynyň Gehman synaglaryndan pes temperaturanyň gatylaşmagyna täsiri. Temperaturany göz öňünde tutup, burç näçe ýokary bolsa, berkligiň peselmegi (ýa-da modulyň ýokarlanmagy). Pes temperaturada, etileniň mukdary köpelmegi bilen berklik moduly ep-esli ýokarlanýar. Amorf polimerler üçin T2 -47 ° C, iň ýokary etilen mazmunly polimerde T2 -16 ° C bolýar.
7.6TR Uzaldylan doňdurylandan soň nusgalaryň gysylmagyny dikeltmegi ölçemek bilen, etilen düzümi Gehman synagyna meňzeş synag usulyna ep-esli täsir edýär.
Bu Gehman synagyna meňzeýär. Dürli polimerleriň gysylmagy (%) temperaturanyň funksiýasy hökmünde üýtgeýär, amorf polimerler pes temperaturada iň ýokary gysyş dikelişine eýe bolýar; ýöne, çak edilişi ýaly, belli bir temperaturada etileniň mukdary köpelmegi bilen dikeliş ýaramazlaşýar.
dikelmegi erbetleşýär. TR10-nyň bahasy amorf polimerler üçin -53 ° C-den ýokary etilen düzümi bolan polimerler üçin -28 ° C çenli üýtgeýär.
7.7 gysyjy stresiň gowşadylmagy (CSR) sikli
Sikl. Birleşmeleri gysyň, 24 sagatda 25 ° C-de dynç almaga mümkinçilik beriň, soňra -20 ° C-den 110 ° C-e çenli aralykda 24 sagatda saklaň. Ilkinji gezek gysylanda, deňagramlylyk döwründen soň, kristal polimer E amorf polimerden has ýokary stres ýitirýär we -20 ° C-e düşende iki polimeriň möhürleýji güýji azalýar, A amorf polimer bolsa stresiň ýokary saklanmagyna eýe (ýokary F / F0). Birleşmäni 110 ° C-e çenli gyzdyrmak, möhürleýiş güýjüni dikeltdi we -20 ° C-e gaýdyp gelende, kristal polimeriň galan möhürleýji güýji, bahasynyň 20% -inden azdy, bu köplenç amaly taýdan gaty pes hasaplanýar, amorf polimer möhürleýiş güýjüniň 50% -den gowragyny saklaýar we amorf polimer ýene-de kristal polimerden has ýokary dikelýär. Indiki aýlaw şuňa meňzeş netijeleri berdi. Amorf polimerleriň ýokary we pes temperatura öndürijiligi talap edilýän programmalary möhürlemek üçin has ýokarydygy düşnüklidir.
8. Diolefin mazmunynyň täsiri
Wulkanizasiýa üçin zerur doýmadyk nokady üpjün etmek üçin, etilen propilen polimerlerine ENB, HX we DCPD ýaly konýugasiýa edilmedik diolefinler goşulýar. Bir goşa baglanyşyk polimer matrisada reaksiýa berýär, ikinjisi polimerleşdirilen molekulýar zynjyryň üstüni ýetirýär we kükürdiň sary wulkanizasiýasy üçin wulkanizasiýa nokadyny üpjün edýär. ENB-iň täsiri şemal aýnasy (ýagyş) çyzgy profillerinde bahalandyryldy. 2%, 6% we 8% ENB bolan polimerler deňeşdirildi. ENB-iň goşulmagy wulkanizasiýa aýratynlyklaryna we baglanyşyk dykyzlygyna ep-esli täsir etdi. Uzalma ep-esli azalsa, modul ýokarlandy. Gatylygy ýokarlandy we temperaturanyň ýokarlanmagy wagtynda gysyş toplumy gowulaşdy. ENB mazmuny artdygyça zarýad beriş wagty gysgalýar.
ENB amorf materialdyr we polimer oňurgasyna goşulanda, şol bir etilen mazmuny bolan polimerleri alyp bolar ýaly, polimeriň etilen böleginiň kristallaşmagyny bozýar we ENB-iň ýokary mazmuny pes temperatura häsiýetlerini gowulandyrýar. Otag otagynyň temperaturasynda has ýokary ENB mazmuny, baglanyşyk dykyzlygynyň gowulaşmagy sebäpli gysyş toplumyny birneme gowulandyrýar. Şeýle-de bolsa, pes temperaturalarda has ýokary ENB mazmuny bolan polimerleriň gysyş toplumy 2% ENB mazmuny bolan polimerlerden ep-esli gowudyr. ENB mazmunynyň ýylylyk temperaturasyna, temperaturanyň yza çekilmegine we Gehmanyň synagyna, umuman polimerleriň arasyndaky ýylylyk temperaturasynda düýpli tapawut görkezmedi we Gehman synagy we TR synagy üçin her polimer ENB mazmunynyň ýokarlanmagy bilen pes temperatura häsiýetleriniň gowulaşandygyny görkezdi.
9. Aýyň ýapyklygynyň pes temperatura häsiýetlerine täsiri
Mýun ýapyşygynyň (molekulýar massanyň) elastomerleriň gaýtadan işlenişine ep-esli täsir edýändigi hemmä mälimdir. Ekstruziýa we galyplaýyş programmalarynda Ekstruziýa we galyplaýyş programmalarynda, Mýuniniň ýapyşyk gymmaty bolan birleşmäni saýlamak möhümdir. Üçünji monomeriň, ENB-iň Mýuniniň ýapyşygyny barlamak üçin pes temperatura häsiýetlerine täsirini öwrenmek üçin ulanylan şol bir formulany ulanyp, Mýuniniň ýapyşyklygy 30, 60 we 80 bolan polimerler deňeşdirildi we ulanylýan polimerleriň Mýuniniň ýapyşygy ýokarlandy. Dartyş güýji, modul we çig rezin güýji Mýuniniň ýelimliliginiň ýokarlanmagy bilen ýokarlandy. Mýuniniň ýapyşyklygynyň EPDM-iň pes temperatura häsiýetlerine täsiri möhüm däldi. Şeýle-de bolsa, otag temperaturasynda gysyş hemişelik deformasiýasy, -20 ° C we -40 ° C molekulýar massanyň köpelmegi bilen ýokarlanýar. Şeýle-de bolsa, -20 ° C we -40 ° C otag temperaturasynda goýlan gysyş molekulýar massanyň köpelmegi bilen düýpgöter üýtgemedi, ýokary temperaturada (175 ° C) gysylan bolsa, EPDM ýelimleriniň has ýokary ýelimliligi üçin käbir üýtgeşmeler görkezildi.
10. Netije
Etilen we diolefin düzümi, pes temperaturaly programmalarda EPDM elastomerleriniň işleýşine ep-esli täsir edýär, pes etilen düzümi bolan polimerler gowy işleýär we polimeriň etilen böleginiň kristallaşmagy sebäpli ýokary diolefinli polimerler gowulaşýar. Pes temperatura öndürijiligi çäklendirilende pes etilen mazmunly polimerler ulanylmalydyr.
