Floroelastomerin (FKM) göze çarpan dezavantajı düşük sıcaklık direncinin zayıf olmasıdır.İkili FKM'nin düşük sıcaklıktaki geri çekilme sıcaklığı (TR10) genellikle -18 ila -16 °C'dir ve cam geçiş sıcaklığı (Tg) -20 °C'dir;üçlü FKM'nin düşük sıcaklık direnci ikili FKM'ninkinden daha zayıftır.Özel düşük sıcaklık tipi FKM'nin düşük sıcaklık direnci iyidir, ancak fiyatı çok yüksektir.
FKM'de ASTM D 2000-2012 'otomotiv kauçuk ürünleri standart sınıflandırma sistemi' düşük sıcaklıkta kırılganlık F15 (-25 ℃) testini geçmek için gerekli olan M2, M5, M6 sınıfı ürünlerin, M4 sınıfı ürünlerin geçmesi gerekir düşük sıcaklıkta kırılganlık F17 (-40 ℃) testi.Son yıllarda, hem yüksek sıcaklık direnci (250-275 ℃) hem de düşük sıcaklık kırılganlığı F15 veya F17 gereksinimlerini karşılamak için giderek daha fazla FKM ürünü gerekmektedir.En iyi yol, -45 ~ -40 ℃ Viton GLT tipi FKM kırılganlık sıcaklığı gibi düşük sıcaklıkta FKM kullanmaktır, ancak bu FKM yüksek sıcaklık performansı zayıftır ve fiyatı piyasayı kabul edilebilir kılmak zordur.İkili FKM bileşiklerinin performansını iyileştirerek, aynı anda düşük ve yüksek sıcaklık direnci gereksinimlerini karşılayabilir ve maliyeti de makul, araştırmaların sıcak noktası haline geldi.
Bu makale, FKM düşük sıcaklık performansının Tg, TR10 ve kırılganlık sıcaklığının (Tbri) karakterizasyonunu, lisansüstü öğrenciler, dolgu maddeleri, karıştırma işlemi vb. arasındaki ilişkinin ikili ve üçlü FKM yapıştırıcının düşük sıcaklık kırılganlık performansı üzerindeki preparasyonu için analiz etmektedir. Referans sağlamak için düşük sıcaklığa dayanıklı FKM yapıştırıcı!
1. FKM düşük sıcaklıkta gevrekleşme özelliklerinin karakterizasyonu
Kauçuk geri dönüşümlü bir deformasyona sahiptir, küçük bir dış kuvvetin etkisi altında büyük bir deformasyon üretebilir ve dış kuvvet kaldırıldıktan sonra orijinal durumuna geri döndürülebilir, bu nedenle yaygın olarak kullanılır.Ancak sıcaklık düştükçe kauçuğun elastikiyeti giderek bozulur ve Tg'ye ulaştığında kauçuk elastikiyetini kaybeder ve başarısız olur.Kauçuk ürünlerinin çeşitliliği nedeniyle, kullanım sürecinde darbe, gerilim, kesme, burulma, ekstrüzyon, aşınma vb. maruz kalabilir, uygun testi seçmek için düşük sıcaklıkta gevrekleşme performansı çalışma koşullarına dayanmalıdır. yöntem.Yaygın olarak kullanılan düşük sıcaklıkta gevrekleşme performans test yöntemleri arasında Tg testi, darbe kırılganlığı sıcaklık testi, düşük sıcaklıkta geri çekilme testi, düşük sıcaklıkta burulma sertliği testi (Gimen testi), gerilmeye karşı direnç ve soğuk katsayısı testi, düşük sıcaklıkta sertlik testi, düşük sıcaklıkta sertlik testi, -sıcaklık sıkıştırma kalıcı deformasyon ve stres gevşeme testi vb.
FKM'nin düşük sıcaklık direnci Tg, Tbri, TR10 ve düşük sıcaklıkta Burulma Sıcaklığı (TGem) vb. ile karakterize edilebilir. Bu parametrelerin farklı anlamları vardır ancak birbirleriyle belirli ilişkileri vardır.
(1) Tg, kauçuğun yüksek elastik durumdan camsı duruma ve camsı durumdan yüksek elastik duruma geçtiği sıcaklıktır; bu genellikle kauçuk moleküler zincirlerinin mikroskobik hareketini karakterize eder.
(2) Tbri, belirtilen darbe kuvveti deformasyonu koşulları altında kauçuğa hiçbir zararın gelmediği sıcaklıktır; bu genellikle kauçuğun düşük sıcaklıklarda kullanım mukavemetini ve hasara dayanma yeteneğini yansıtır.
(3) TR10, kauçuğun düşük sıcaklıklardaki viskoelastisite ve kristalizasyon etkisini değerlendirmek için kullanılır ve genellikle bir kauçuk malzemenin elastik toparlanmasını koruyabildiği en düşük sıcaklığı yansıtır.
(4) TGem, numuneyi büyük bir açıyla bükmek için referans malzemesi olarak bilinen bir burulma sabitine sahip burulma çelik teli kullanır; sıcaklık düştükçe kauçuğun modülü artar, sertlik artar ve burulma açısı azalır. Tg'de zar zor büküldüğü noktaya kadar.Kauçuğun sıcaklık değişimine göre burulma açısı, düşük sıcaklık performansını değerlendirebilir ve genellikle kauçuğun elastikiyetini koruduğu en düşük sıcaklığı yansıtır.
2 FKM Tg, TR10 ve Tbri arasındaki ilişki
Yaygın olarak kullanılan FKM düşük sıcaklıkta gevrekleşme performans parametreleri Tg, TR10 ve Tbri'dir, tedarikçi genellikle Tg ve TR10 parametresini benimser, ASTM Tbri parametresini benimser, bu üçü arasında belirli farklılıklar ve ilişkiler vardır.
2.1 Tg ve TR10 arasındaki ilişki
FKM'nin her bir sınıfının TR10'u Tg'ye yakındır (fark 3 °C'den fazla değildir), bu hem Tg hem de TR10'un kauçuk moleküler zincirinin düşük sıcaklık hareketini ve cam durumu sıcaklığını yansıtabildiğini gösterir.
2.2 FKM flor içeriği ile düşük sıcaklıkta gevrekleşme özellikleri arasındaki ilişki
Ortak ikili ve üçlü FKM'de, flor içeriğinin artmasıyla TR10 artar;Dördüncü bir monomer olan PMVE piyasaya sürüldüğünde içeriğinin TR10 üzerinde büyük etkisi olur.
İçeriğinin TR10 üzerinde büyük etkisi vardır.Her ne kadar flor içeriğinin artması FKM kullanım sıcaklığının üst sınırını iyileştirebilse de, aynı zamanda CF bağı CH bağının yerini alarak moleküler zincirin yumuşaklığını ve kauçuğun düşük sıcaklık performansını azaltır.
2.3 Dolgu maddelerinin FKM bileşiklerinin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özellikleri üzerindeki etkisi
Karbon siyahı N774 yapıştırıcı en düşük Tbri'ye ve en iyi düşük sıcaklık direncine sahiptir;çinko oksit yapıştırıcı en yüksek Tbri'ye ve en kötü düşük sıcaklık direncine sahiptir;Beş tip yapıştırıcının düşük sıcaklıkta gevrekleşme performansı pek farklı değildir.Analizden sonra, farklı dolgu maddeleri eklendikten sonra, FKM moleküler zincirleri arasındaki boşluk ve yapı farklıdır ve buna karşılık gelen düşük sıcaklıkta gevrekleşme performansı farklıdır.
Analizden sonra, farklı dolgu maddeleri eklendikten sonra, FKM moleküler zincirleri arasındaki boşluklar ve yapılar farklıdır ve karşılık gelen düşük sıcaklıkta gevrekleşme özellikleri farklıdır ve az miktarda kauçuk içeren dolgu maddesi daha büyük bir jel içeriğine ve daha iyi düşük sıcaklık direncine sahiptir. .
2.4 Karıştırma işleminin FKM bileşiklerinin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özellikleri üzerindeki etkisi
Karıştırma işleminin aynı zamanda FKM bileşiklerinin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özellikleri üzerinde de etkisi vardır.Karıştırmadan önce plastikleştirme, kauçuk molekülünün esnekliğini daha iyi elde edebilir
Bileşiğin düşük sıcaklık direnci, karıştırmadan önce plastikleştirme yoluyla geliştirilebilir.Bileşik park edildikten sonra ince geçiş işlemi, dolgu maddelerinin ve uyumlulaştırıcıların dağılım özelliklerini geliştirebilir ve düşük sıcaklık direncini geliştirebilir.Genel olarak konuşursak, kalıplama ne kadar uzun olursa kauçuğun Mooney viskozitesi o kadar düşük olur.Kalıplama sürelerinin sayısının arttırılması kauçuğun Tg'sini azaltacaktır, ancak bu durum anlamlı değildir ve farklı kalıplama süreleri ile FKM kauçuğunun Tg ve Tbri'si arasında önemli bir fark yoktur.
3 Sonuç
(1) FKM'nin Tg'si, FKM moleküler zincirinin düşük sıcaklık hareketini ve cam durumu sıcaklığını yansıtabilen TR10'unkine yakındır ve Tbri, Tg ve TR10'unkinden daha düşüktür.
Tg ve TR10'dan düşüktür.
(2) Peroksitle sülfürlenmiş yüksek florlu FKM'nin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özelliği daha iyidir ve bisfenol ikili sülfürlü FKM'nin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özelliği daha kötüdür.
(3) Karbon siyahı N774 ile doldurulmuş FKM kauçuğu daha iyi düşük sıcaklık direncine sahiptir;az miktarda dolgu maddesi içeren kauçuk, daha yüksek jel içeriğine ve daha iyi düşük sıcaklık direncine sahiptir.
(4) Kalıplama sürelerinin sayısının FKM bileşiklerinin düşük sıcaklıkta gevrekleşme özelliği üzerinde çok az etkisi vardır.
