Ярким недостатком фторэластомера (FKM) является плохая устойчивость к низким температурам.Температура низкотемпературного втягивания (TR10) бинарного FKM обычно составляет от -18 до -16 ℃, а температура стеклования (Tg) составляет -20 ℃;Низкотемпературная стойкость тройного ФКМ хуже, чем у бинарного ФКМ.Специальный низкотемпературный тип ФКМ обладает хорошей устойчивостью к низким температурам, но цена очень высока.
FKM в ASTM D 2000-2012 «Стандартная система классификации автомобильных резиновых изделий» продуктов классов M2, M5, M6, необходимых для прохождения теста на низкотемпературное охрупчивание F15 (-25 ℃), продуктов класса M4, необходимых для прохождения теста испытание на низкотемпературное охрупчивание F17 (-40 ℃).В последние годы все больше и больше продуктов FKM должны соответствовать требованиям как по устойчивости к высоким температурам (250-275 ℃), так и к низкотемпературному охрупчиванию F15 или F17.Лучше всего использовать низкотемпературный FKM, например, с температурой хрупкости -45 ~ -40 ℃ Viton GLT типа FKM, но этот FKM при высоких температурах имеет плохие характеристики, и цену трудно сделать приемлемой на рынке.Благодаря улучшению характеристик бинарных соединений FKM можно одновременно удовлетворить требования устойчивости к низким и высоким температурам, а также разумная стоимость, что стало горячей точкой исследований.
В данной статье анализируется характеристика низкотемпературных характеристик ФКМ Tg, TR10 и температуры хрупкости (Tbri) взаимоотношений между аспирантами, наполнителями, процессом смешивания и т. д. по характеристикам низкотемпературной хрупкости бинарного и тройного клея ФКМ для приготовления. низкотемпературного клея FKM для справки!
1. Характеристика свойств FKM при низкотемпературном охрупчивании.
Резина обладает обратимой деформацией, может вызывать большую деформацию под действием небольшой внешней силы и может быть восстановлена в исходное состояние после устранения внешней силы, поэтому она широко используется.Однако с понижением температуры эластичность резины постепенно ухудшается, и при достижении Tg резина теряет эластичность и разрушается.Из-за разнообразия резиновых изделий в процессе использования они могут подвергаться ударам, растяжению, сдвигу, кручению, экструзии, истиранию и т. д., их характеристики охрупчивания при низких температурах должны основываться на их рабочих условиях, чтобы выбрать подходящее испытание. метод.Обычно используемые методы испытаний на низкотемпературное охрупчивание включают испытание Tg, испытание на ударную хрупкость при температуре, испытание на низкотемпературное втягивание, испытание на низкотемпературную жесткость при кручении (испытание Гимена), испытание на сопротивление растяжению и коэффициент холодного коэффициента, испытание на низкотемпературную твердость, низкую - испытание на остаточную деформацию при сжатии при температуре, испытание на релаксацию напряжений и т. д.
Устойчивость FKM к низким температурам можно охарактеризовать Tg, Tbri, TR10 и температурой кручения при низкой температуре (TGem) и т. д. Эти параметры имеют разные значения, но имеют определенную взаимосвязь друг с другом.
(1) Tg — температура, при которой каучук переходит из высокоэластичного состояния в стеклообразное состояние и из стеклообразного состояния в высокоэластическое состояние, которая обычно характеризует микроскопическое движение молекулярных цепей каучука.
(2) Tbri — температура, при которой в заданных условиях ударной деформации резины не происходит повреждения, что обычно отражает прочность резины для использования при низких температурах и ее способность противостоять повреждениям.
(3) TR10 используется для оценки вязкоупругости и эффекта кристаллизации каучука при низких температурах и обычно отражает самую низкую температуру, при которой резиновый материал может сохранять свое упругое восстановление.
(4) TGem использует крутильную стальную проволоку с известной постоянной кручения в качестве эталонного материала для скручивания образца на большой угол, при этом при снижении температуры модуль резины увеличивается, жесткость увеличивается, а угол кручения уменьшается. до такой степени, что он едва крутится при Tg.Угол закручивания резины в зависимости от изменения температуры позволяет оценить ее характеристики при низких температурах, обычно отражая самую низкую температуру, при которой резина сохраняет свою эластичность.
2 FKM Tg, TR10 и взаимосвязь между Tbri
Обычно используемыми параметрами низкотемпературного охрупчивания FKM являются Tg, TR10 и Tbri, поставщик обычно принимает параметры Tg и TR10, ASTM принимает параметр Tbri, между этими тремя существуют определенные различия и взаимосвязи.
2. 1 Взаимосвязь между Tg и TR10
TR10 каждого сорта FKM близок к Tg (разница не более 3 ℃), что указывает на то, что как Tg, так и TR10 могут отражать низкотемпературное движение и температуру стеклования молекулярной цепи каучука.
2.2. Связь между содержанием фтора ФКМ и свойствами низкотемпературного охрупчивания
В обычных бинарных и тройных ФКМ TR10 увеличивается с увеличением содержания фтора;когда вводится четвертый мономер, PMVE, его содержание оказывает большое влияние на TR10.
Его содержание оказывает большое влияние на TR10.Хотя увеличение содержания фтора может улучшить верхний предел температуры использования FKM, но в то же время из-за того, что связь CF заменяет связь CH, уменьшая мягкость молекулярной цепи и низкотемпературные характеристики каучука.
2.3. Влияние наполнителей на низкотемпературное охрупчивание компаундов ФКМ.
Клей N774 с углеродной сажей имеет самый низкий Tbri и лучшую устойчивость к низким температурам;клей на основе оксида цинка имеет самый высокий Tbri и худшую устойчивость к низким температурам;характеристики пяти типов клеев в отношении низкотемпературного охрупчивания не сильно различаются.После анализа, после добавления различных наполнителей, зазор и структура между молекулярными цепями FKM различны, и соответствующие характеристики низкотемпературного охрупчивания различны.
После анализа, после добавления различных наполнителей, зазоры и структуры между молекулярными цепями FKM различны, и соответствующие свойства низкотемпературного охрупчивания различны, а наполнитель с небольшим количеством каучука имеет большее содержание геля и лучшую стойкость к низким температурам. .
2.4. Влияние процесса смешивания на низкотемпературные охрупчивающие свойства компаундов ФКМ.
Процесс смешивания также влияет на свойства соединений FKM в отношении низкотемпературного охрупчивания.Пластификация перед смешиванием может повысить гибкость молекул каучука.
Устойчивость смеси к низким температурам можно улучшить путем пластификации перед смешиванием.Обработка тонким проходом после стоянки состава может улучшить дисперсионные свойства наполнителей и добавок, улучшающих совместимость, а также улучшить устойчивость к низким температурам.Вообще говоря, чем дольше формование, тем ниже вязкость резины по Муни.Увеличение количества периодов формования приведет к снижению Tg каучука, но это явление незначительно, и нет существенной разницы между Tg и Tbri каучука FKM при разном количестве периодов формования.
3 Заключение
(1) Tg FKM близок к Tg TR10, что может отражать низкотемпературное движение молекулярной цепи FKM и температуру стеклования, а Tbri ниже, чем у Tg и TR10.
ниже, чем Tg и TR10.
(2) Свойство низкотемпературного охрупчивания сульфурированного пероксидом FKM с высоким содержанием фтора лучше, а свойство низкотемпературного охрупчивания бисфенольного бисфенольного сульфурированного FKM хуже.
(3) Резина FKM, наполненная углеродной сажей N774, обладает лучшей устойчивостью к низким температурам;резина с небольшим количеством наполнителя имеет более высокое содержание геля и лучшую устойчивость к низким температурам.
(4) Количество раз формования мало влияет на низкотемпературное охрупчивание компаундов FKM.
