Termoplastiklardan farqli o'laroq, elastomerlar odatda keng haroratda va ularning shisha o'tish harorati (TG) dan yuqori navlarda ishlatiladi. Termoplastikasi ostidagi Eastomerlarning afzalliklari, ular deyarli keskinlik holatidan (yuqori egiluvchan), shuningdek, egiluvchanlik, past qattiqlik va kam modul xususiyatlari. Elastomerlar xonaning haroratidan past bo'lganida, ular qattiq o'sish, modulning ko'payishi va egiluvchanligining pasayishi. Elastomers xonaning haroratidan pastda ishlatilganda, ko'payish, egiluvchanligi, egiluvchanligini oshirish, egiluvchanligi, egiluvchanligi va siqishni ko'paytirish uchun kuchayish tendentsiyasi mavjud. Elastomer bilan bog'liq muammoga qarab, ikkita hodisa bir vaqtning o'zida yuzaga kelishi mumkin - Shishalar kristallanishi va qisman kristallanishi - CR, EPMM, NR - bu kristallanishning ba'zi misollari.
1. Past haroratni sinash haqida umumiy nuqtai nazar
Brittlenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclenclencilde Devormatsiya, qaytarish, qotib qolish va krichinli qattiqlash, past haroratlarda polimer xususiyatlarini tavsiflash uchun ko'p yillar davomida ishlatilgan. Siqish stressining yengilliklari nisbatan yangi va turli atrof-muhit sharoitida materialning muhrlash kuchini belgilashga qaratilgan.
2. Bektlikning harorati
ASTM D 2137 mrizektallik haroratini aniqlaydi, chunki vulkanizatsiya qilingan kauchukning belgilangan ta'siri sharoitida yoriq yoki yorilishni ko'rsatmaydi. Oldindan aniq belgilangan shakldagi beshta kauchuk namunalar tayyorlanadi, belgilangan haroratga 3 ± 0,5 minga qo'yiladi, so'ngra 2,0 ± 0,2m / s tezlikda hosil bo'ladi. Namunalar olib tashlanadi va ta'sir yoki yorilish testiga duchor bo'ladi. Namuna olib tashlanadi va ta'sir yoki sinish uchun sinovdan o'tkaziladi, barchasi zararsiz. Sinov mrektituklik haroratiga qadar takrorlandi - bu erda sinish topilmaydigan eng past harorat 1 ° C gacha bo'lgan.
3. Kam haroratni siqish joyi va past haroratni qattiqlashtirish
Namunaviy siqishlar to'plamini sinash uchun sinov tartibi, bu haroratning standart siqilishi, masalan, quruq muz, suyuq muz usuli yoki mexanik usullar bilan nazorat qilinadi va qiymat oldindan belgilangan haroratning ± 1 ° C dan iborat. Uchrashuvdan tiklangandan so'ng, namunani oldindan belgilangan haroratda joylashtiriladi va 29 mm va 12,5 mm qalinlikdagi diametrga joylashtiriladi. Kam haroratni siqish paneli - bu savolga binoan arizalarni muhrlash uchun bilvosita usul. Siqish stressini yengish to'g'ridan-to'g'ri usuldir va keyinroq muhokama qilinadi. Odatda vulkanli siqish o'rnatilgan namunalar (29 mm x 12.5mm) yordamida past haroratni qo'llash, so'ngra boshqa haroratda siqilish to'plami uchun qayta sinovdan o'tkaziladi. Qattiqlash va past haroratni siqish paneli haroratga bog'liq bo'lgan kristallanish tezligi bilan to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi, shuning uchun kristallanish tezligi bilan, asosan polimer zanjirli segmentlarning ta'sirchanligi (molekulyar zanjirlar qayta joylashtirishdan oldin muzlaydi).
4. Gehman haroratni past qotib qolish
ASTM d 1053 quyidagi haroratli qotib qolish usulini tavsiflaydi: bir qator elastik polimer namunalari aniqlangan simni aniqlangan va simning ikkinchi uchi simni burish uchun ruxsat berish qobiliyatiga ega. Normalning o'ziga xos haroratida namunalar bir xil haroratda issiqlik uzatish vositasida, shunda ma'lumki, namuna qo'shinning moslashuvchanligi va qattiqligi bilan bog'liq (180 ° dan kam). Keyin goniometr miqdoridan foydalaning, ularning namunalarini, bukinalik burchakning burchaki va qattiqligi miqdorini aniqlash. Tizimning harorati asta-sekin o'sib bormoqda va haroratga qarshi burilish burchagi olinadi. Modulus T2, T10 va T100 ga yetib boradigan harorat odatda xona haroratida modul qiymatiga teng yoziladi.
5. Kam haroratni olish (tr sinov)
Tarshiraish testi shtatidagi kontressiv doimiy deformatsiya va siqish stressini sipressiv stressni siqish qobiliyatini baholash uchun ishlatiladigan, siqish stresslari past harorat ta'sirini aniqlash uchun ishlatiladi. Yuqorida aytib o'tilganidek, NR va PVC kabi ko'plab polimerlar past haroratlarda kristavkalarda kristavkalarga ega bo'ladi, ammo cho'zish past haroratning past xususiyatlariga qarab qo'shimcha omillarga olib kelishi mumkin. Baholash uchun talabnomalar uchun, kuchlanish davrida trenziya ostida tranish juda mos va tez-tez qo'llaniladi. Ushbu testda namunani uzaytiriladi (ko'pincha 50% yoki 100%) va cho'zilgan holatda muzlatilgan. Namuna qo'yiladi, qaysi vaqtda namunaning tiklanishini o'lchash uchun belgilangan miqdorda ko'tariladi, qisqarish uzunligi o'lchanadi va uzayish qayd etiladi. Namunani 10%, 30%, 50% qisqarishi harorati odatda TR10, TR30 va TR70 sifatida qayd etiladi. TR10 mikroblik haroratiga tegishli; TR70 Namunaning doimiy deformatsiyasi past haroratni siqishni siqish bilan bog'liq; va TR10 va tr70 o'rtasidagi farq namunaning kristallanishini o'lchash uchun ishlatiladi (farq shunchalik, kristallanish tendentsiyasi).
6. Kam haroratli siqish stress yengilligi (CSR)
CSR testidan muhrlash materiallari faoliyati va hayoti haqida bashorat qilish uchun foydalanish mumkin. Eastomerik aralashma doimiy deformatsiyaga ega bo'lganda, birlashtirilgan kuch yaratilganda, birlashtirilgan kuch tuziladi, materialning ushbu kuchni ekologik sohada saqlash qobiliyati uning muhrlash qobiliyatini o'lchaydi. Fizik-kimyoviy mexanizmlar, ham vaqt va haroratga asoslangan stressni yumshatishning hissasi va harorati ustunlik qiladi, bu zanjirning past harorati va kauchuk plomba sirtlarida va stressni olib tashlash tizimining bo'shashishi qaytariladi. Yuqori haroratda kimyoviy tarkibi yumshoq jarayonlar kichik bo'lsa va kimyoviy yengillik qaytarib bo'lmaydigan holga keltiriladi va kimyoviy yengillik qaytarib bo'lmaydi, bu zanjirni buzish va o'zaro bog'liq reaktsiyalarga olib keladi. Haroratni velosipedda yoki to'satdan oshishi harorat oshishi mumkin. CSR testi davomida sinov namunasi joylashtirilgan
Test namunasi yuqori haroratga duchor bo'lganida, CSR sinov paytida stress dam olish ko'payadi. Agar stressning dam olish sinovida erta paydo bo'lsa, birinchi tsiklda qo'shimcha dam olish miqdori ko'payadi va birinchi tsiklda maksimal qiymatga ega. Elastik armatura yordamida 24 ml harorati bo'lgan, keyin 24 soat davomida, keyin 7 soat davomida haroratni 6 soat davomida ushlab turing. 24Hajotning butun sinov muddati, sinov haroratida, sinov harorati, uzluksiz kuch yo'nalishi. Kuchni o'lchash test haroratida sinov haroratida doimiy ravishda amalga oshiriladi.
7. etilen tarkibining ta'siri
7.1 Etilen tarkibi EPDM polimerlarining past harorati pastiga eng katta ta'sir ko'rsatadi. 48% dan 72% gacha etilen tarkibiga ega polimerlar yuqori sifatli muhrlash formulasi ostida baholandi. Bu turli polimerlarda APBni joriy qilish orqali oyiyaning yopishqoqligi o'zgarishini kamaytirishni maqsad qilish.
Epdm rezina etilen / propilen nisbati teng bo'lsa va polimer zanjiridagi ikkita monomerni taqsimlash tasodifiydir. EPDM 48% va 54% etilen tarkibi xona haroratida yoki undan yuqori darajada kristallanmaydi. Etilen tarkibi 65% ga yetganda, etilen ketma-ketligi sonini va uzunligi sonining ko'payishi va uzunligi 40 ° C atrofida kristallanish cho'qqisida kuzatiladigan kristallarni hosil qiladi. DSC cho'qqilar qanchalik katta bo'lsa, hosil bo'lgan kristallar.
7.2 Keyinchalik muhokama qilingan etilen tarkibining ta'siriga qo'shimcha ravishda, kristalli kristallarni o'z ichiga olgan aralashmalarni aralashtirish va qayta ishlash qulayligiga ta'sir qiladi. Aralash bosqichida kristallit kattaroq, boshqa komponentlar bilan polimerni to'liq aralashtirish uchun turli xil issiqlik va kesish ishi talab qilinadi. EPDM aralashmalarining xom kuchi etilen tarkibini ko'paytirish bilan ortadi. Etilen tarkibining ta'siri natijasida etilen tarkibining ko'payishi natijasida etilen tarkibining ko'payishi natijasida etilen tarkibining ko'payishi natijasida kamida to'rt baravar oshdi. Xona harorati oshib borayotgan etilen tarkibini ko'paytirish bilan ko'payadi. Shore parametrik polimerning qattiqligi 63 °, qirg'oq eng yuqori etilen tarkibiga ega polimerning qattiqligi 79 °. Bu etilen ketma-ketligining ko'payishi, bu kristallanishning ko'payishi va termoplastik polimerlarning mos keladigan o'sishi.
7.3 Qattiqlik past haroratlarda o'lchanganda, yuqori etilen tarkibidagi polimerlardan farqli o'laroq, etilen tarkibidagi o'zgarishlar kamroq o'zgarishlarni ko'rsatadi, shunda xona haroratida pastligi past darajada, shuning uchun past haroratlarda polimerlar eng yuqori haroratlarda eng yuqori darajada saqlanib qoladi.
7.4 Siqish paneli ko'p jihatdan sinov haroratiga bog'liq. Agar 175 ° C da sinovdan o'tgan bo'lsa, har qanday polimerlar o'rtasida siqilishda hech qanday farq yo'q (to'plam aralashmaning dizayni va vulqo'nma tizimini tanlashda ta'sir qiladi). Etilen kristallarning erishigandan so'ng, polimer amorf shaklini namoyish etadi va etilen tarkibining ta'sirini tekshirish uchun sinovlar 23 ° Cda amalga oshirildi. Yuqori etilen tarkibiga ega polimerlar doimiy ravishda doimiy deformatsiyaga ega (ikki baravar ko'proq) va etilen tarkibining ta'siri -201-20 ° C va -40 ° C da sinovdan o'tgandan keyin yanada kattaroqdir. 60% dan ortiq etilen tarkibiga ega polimerlar yuqori doimiy deformatsiyaga ega (> 80%); -40 ° C da faqat to'liq amorf polimerlari past doimiy deformatsiyaga ega (17%).
7.5 Gehman testlaridan etilen tarkibining ta'siri. Belgilangan harorat qanchalik yuqori bo'lsa, burchakda, qattiqlikning oshishi (yoki modulning ko'payishi). Past haroratlarda etilen tarkibini ko'paytirishda qattiqlik moduli sezilarli darajada oshadi. Amorf polimerlari uchun T2 -47 ° C, eng yuqori etilen tarkib polimerining T2 -16 ° C ga ega.
7.6TR spektaklni muzlatishdan keyin namunalarni qayta tiklashni o'lchash, etilen tarkibi sinov usuliga jiddiy ta'sir ko'rsatadi, bu esa Gehman sinoviga o'xshash.
Bu Gehman testiga o'xshash. Turli xil polimerlarning qisqarishi (%) harorat funktsiyasi kabi o'zgaradi, kam haroratda eng yuqori qisqartirishga ega amorf polimerlar; Ammo, bashorat qilinganidek, etilen tarkibi ushbu haroratda oshadi.
tiklanish yomonlashadi. Tr10 ning qiymati, amorf polimerlari uchun -58 ° C dan -28 ° C gacha yuqori etilen tarkibiga ega polimerlar uchun.
7.7 Compressiv Stress yengilliklari (CSR) tsikl
Tsikl. Murakkablarni siqib, 24 soat davomida 25 ° C dan dam olishga va keyin ularni 24 soat davomida 150 ° C dan 110 ° C gacha bo'lgan haroratda joylashtiring. Birinchi marta siqilish paytida kristall polimerga qaraganda yuqori stressni yo'qotadi va ikki polimerning muhr kuchi pasayadi, amorf polimer esa stressni saqlab qoladi (yuqori f / m0). Murakkabni 110 ° C gacha isitish uning muhrlash kuchi tiklandi va har xil dasturlarning qolgan muhr bosqichi, shuningdek, muhrlangan polimerning 50% dan kam deb hisoblanadi. Keyingi tsikl shunga o'xshash xulosalar berdi. Amorf polimerlari yuqori va past haroratning ishlashi talab qilinadigan arizalar uchun ustun bo'lganligi aniq.
8. Dielefin tarkibining ta'siri
Onbil propilen polimerlariga Etilen propilen polimerlariga Etilen propilen polimerlariga Etilen propilen polimerlariga qo'shilishi kerak bo'lgan vulkanizatsiya qilish uchun zarur bo'lgan to'yinmagan narsani ta'minlash. Ikkinchi o'rinli rishtalar polimer matritsada bir-biriga mos keladi, ikkinchi harakat esa polimerik zona zanjiriga qo'shilib, oltingugurt sariq vulkanlashuvi uchun vulkanizatsiya nuqtasini ta'minlaydi. Ca'bning ta'siri (yomg'ir) savdo bargi profillarida baholandi. 2%, 6% va 8% ORB tarkibidagi polimerlar vulkanizatsiya xususiyatlari va o'zaro qo'shilish zichligiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. Modulyus o'sdi, cho'zish sezilarli darajada pasaydi. Qattiqlik oshdi va siqish harorat ko'tarilishida yaxshilandi. Apb tarkibi oshgani sayin, chegirma vaqti qisqaradi.
ACB - bu amorfik material, polimerning orqa miya qismiga qo'shilganda, polimerning etilen qismining kristallanishini buzadi, shunda u xuddi shunday etilen tarkibiga ega polimerlar past haroratning yuqori xususiyatlarini yaxshilaydi. Xona haroratida, ORB tarkibidagi yuqori darajadagi CrossHallink zichligi sababli siqishni belgilaydi. Biroq, past haroratlarda, Oliy ACB tarkibiga ega polimerlarning siqish to'plami polimerlarning 2% gacha bo'lgan polimerlardan ancha yaxshi. COB tarkibining morditluklik harorati, harorati va Gehman testi bo'yicha ta'siri umuman polimerlar va TR sinovi uchun jiddiy farqni ko'rsatmadi, chunki har bir polimer ORB tarkibini ko'paytirish bilan yaxshilanishini ko'rsatmadi.
9. Ochistonning qovurmasining past harorat xususiyatlariga ta'siri
Ma'lumki, oyiyaning yopishqoqligi (molekulyar massa) elastererlarning ishlov berish holatiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Eksklyuziya va shakllantirishda arizalarni ekstofa qilish va shakllantirishda, munosib oyo yopishqoqligi qiymatidagi aralashmani tanlash juda muhimdir. Uchinchi monomer, Obeyning yopishqoqligi, oyi metrosining 30, 60 va 80-sonli ta'sirini o'rganish uchun ishlatiladigan bir xil formuladan foydalangan holda, oyiylarning oyog'i ko'paydi. Oyni tobora kuchayib borayotgani bilan keskinlik kuchi, modul va xom rezina kuchi o'sdi. Oyli yopishqoqligi epdmning past harorat xususiyatlariga ta'siri ahamiyatli emas edi. Biroq, molekulyar massani ko'paytirish xonadagi xona haroratida doimiy deformatsiya ortadi. Biroq, xona harorati, -20 ° C va -40 ° C dagi siqish molekulyar massani ko'paytirdi, holbuki haroratda (175 ° C) egrish EPDM yopishtiruvchilarining visyinriatlari uchun ba'zi o'zgarishlarni ko'rsatdi.
10. Xulosa
Etilen va Dielefin tarkibi past haroratda past haroratli elastik moddalarni ijro etishga jiddiy ta'sir ko'rsatadi, polimerning etilen qismining kristallanish qismining buzilishi natijasida yuqori haroratli va polimerlar bilan polimerlar yaxshilanadi. Kam etilen tarkib polimerlaridan past haroratning ishlashi cheklovi cheklangan bo'lsa, undan foydalanish kerak.
