Визначним недоліком фторэластомеру (ФКМ) є низька стійкість до низьких температур. Низькотемпературна температура ретракції (TR10) бінарного FKM зазвичай становить від -18 до -16 ℃, а температура склування (Tg) становить -20 ℃; стійкість до низьких температур потрійного ФКМ нижча, ніж бінарного ФКМ. Спеціальний низькотемпературний тип FKM має хорошу стійкість до низьких температур, але ціна дуже висока.
FKM в ASTM D 2000-2012 'Стандартна система класифікації автомобільних гумових виробів' продуктів класу M2, M5, M6, які повинні пройти випробування на низькотемпературну крихкість F15 (-25 ℃), продукти класу M4, необхідні для проходження випробування на низькотемпературне окрихкування F17 (-40 ℃). Останніми роками вимагається все більше FKM-продуктів, які відповідають вимогам стійкості до високих температур (250-275 ℃) і низькотемпературної крихкості F15 або F17. Найкраще використовувати низькотемпературний FKM, такий як температура крихкості -45 ~ -40 ℃ Viton GLT типу FKM, але високотемпературні характеристики цього FKM є поганими, а ціну важко зробити прийнятною на ринку. Поліпшення продуктивності бінарних сполук FKM може одночасно відповідати вимогам стійкості до низьких і високих температур, а вартість також є розумною, стала гарячою точкою досліджень.
У цьому документі аналізується характеристика низькотемпературних показників FKM Tg, TR10 і температури крихкості (Tbri) взаємозв’язку між аспірантами, наповнювачами, процесом змішування тощо на бінарному та трикомпонентному клеї FKM щодо низькотемпературної крихкості для приготування стійкого до низьких температур клею FKM, щоб надати посилання!
1. Характеристика властивостей низькотемпературної крихкості ФКМ
Гума має оборотну деформацію, може виробляти велику деформацію під дією невеликої зовнішньої сили та може бути відновлена до початкового стану після усунення зовнішньої сили, тому вона широко використовується. Але зі зниженням температури еластичність гуми поступово погіршується, і при досягненні Tg гума втрачає еластичність і руйнується. Через різноманітність гумових виробів, які в процесі використання можуть піддаватися ударам, натягу, зсуву, крученню, екструзії, стиранню тощо, їх низькотемпературна крихкість повинна ґрунтуватися на його робочих умовах, щоб вибрати відповідний метод випробування. Зазвичай використовувані методи випробування на низькотемпературну крихкість включають випробування Tg, випробування на температуру ударної крихкості, випробування на низькотемпературне втягування, випробування на жорсткість при низькій температурі на кручення (тест Гімена), випробування на стійкість до розтягування та холодного коефіцієнта, випробування на низькотемпературну твердість, випробування на стійку деформацію при низькотемпературному стисненні та випробування на релаксацію напруги тощо.
Стійкість FKM до низьких температур можна охарактеризувати Tg, Tbri, TR10 і температурою кручення при низькій температурі (TGem) тощо. Ці параметри мають різні значення, але мають певний зв’язок один з одним.
(1) Tg – це температура, при якій каучук переходить із високоеластичного стану в склоподібний і зі склоподібного стану у високоеластичний стан, що зазвичай характеризує мікроскопічний рух молекулярних ланцюгів каучуку.
(2) Tbri — це температура, при якій гума не пошкоджується за заданих умов деформації силою удару, що зазвичай відображає міцність гуми для використання при низьких температурах і її здатність витримувати пошкодження.
(3) TR10 використовується для оцінки в’язкопружності та ефекту кристалізації гуми при низьких температурах і зазвичай відображає найнижчу температуру, при якій гумовий матеріал може підтримувати своє пружне відновлення.
(4) TGem використовує торсійний сталевий дріт із відомою величиною крутильної константи як еталонний матеріал для скручування зразка на великий кут, тоді як зі зниженням температури модуль гуми збільшується, жорсткість збільшується, а кут скручування зменшується до точки, коли вона ледве скручується при Tg. Кут кручення гуми відповідно до зміни температури може оцінити її низькотемпературні характеристики, зазвичай відображаючи найнижчу температуру, при якій гума зберігає свою еластичність.
2 FKM Tg, TR10 і зв’язок між Tbri
Зазвичай використовуються параметри низькотемпературної крихкості FKM: Tg, TR10 і Tbri, постачальник зазвичай приймає параметри Tg і TR10, ASTM приймає параметр Tbri, між цими трьома є певні відмінності та взаємозв’язки.
2. 1 Зв'язок між Tg і TR10
TR10 кожного сорту FKM близький до Tg (різниця не перевищує 3 ℃), що вказує на те, що і Tg, і TR10 можуть відображати низькотемпературний рух і температуру скляного стану молекулярного ланцюга гуми.
2.2 Зв'язок між вмістом фтору FKM і властивостями низькотемпературної крихкості
У звичайних подвійних і потрійних FKM TR10 збільшується зі збільшенням вмісту фтору; коли вводиться четвертий мономер, PMVE, його вміст має великий вплив на TR10.
Його вміст має великий вплив на TR10. Хоча збільшення вмісту фтору може покращити верхню межу температури використання FKM, але в той же час завдяки зв’язку CF замінює зв’язок CH, зменшуючи м’якість молекулярного ланцюга та низькотемпературні характеристики гуми.
2.3 Вплив наповнювачів на властивості низькотемпературної крихкості компаундів ФКМ
Клей сажі N774 має найнижчий Tbri і найкращу стійкість до низьких температур; клей на основі оксиду цинку має найвищу Tbri і найгіршу стійкість до низьких температур; показники низькотемпературної крихкості п'яти типів клеїв не відрізняються. Після аналізу, після додавання різних наповнювачів, розрив і структура між молекулярними ланцюгами FKM відрізняються, і відповідна продуктивність низькотемпературної крихкості відрізняється.
Після аналізу, після додавання різних наповнювачів, проміжки та структури між молекулярними ланцюгами FKM відрізняються, і відповідні властивості низькотемпературної крихкості відрізняються, а наповнювач з невеликою кількістю каучуку має більший вміст гелю та кращу стійкість до низьких температур.
2.4 Вплив процесу змішування на властивості низькотемпературної крихкості сполук FKM
Процес змішування також впливає на низькотемпературну крихкість сполук FKM. Пластифікація перед змішуванням може покращити гнучкість молекули каучуку
Стійкість суміші до низьких температур можна підвищити пластифікацією перед змішуванням. Обробка тонким проходом після стоянки компаунду може покращити дисперсійні властивості наповнювачів і сумісників, а також підвищити стійкість до низьких температур. Взагалі кажучи, чим довше лиття, тим нижча в'язкість гуми по Муні. Збільшення кількості разів формування зменшить Tg гуми, але це явище не є суттєвим, і немає істотної різниці між Tg і Tbri гуми FKM з різною кількістю разів формування.
3 Висновок
(1) Tg FKM близький до TR10, що може відображати низькотемпературний рух молекулярного ланцюга FKM і температуру скляного стану, а Tbri нижчий, ніж у Tg і TR10.
нижче, ніж Tg і TR10.
(2) Властивість низькотемпературної крихкості пероксидного сульфурованого FKM з високим вмістом фтору є кращою, а властивість низькотемпературної крихкості бінарного сульфурованого бісфенолу FKM є гіршою.
(3) Гума FKM, наповнена сажею N774, має кращу стійкість до низьких температур; гума з невеликою кількістю наповнювача має більш високий вміст гелю і кращу стійкість до низьких температур.
(4) Кількість разів формування мало впливає на властивість низькотемпературної крихкості сполук FKM.
