Bagaimana Untuk Mempertingkatkan Rintangan Suhu-Rendah Produk Getah?

Berlatarbelakangkan kejadian cuaca ekstrem yang semakin kerap dan-persekitaran pengendalian produk yang semakin kompleks, prestasi bahan getah di bawah-keadaan suhu rendah telah menjadi penunjuk penting untuk menilai nilai aplikasi keseluruhannya. Sama ada dalam pengedap automotif, pengedap minyak kriogenik, peralatan penerokaan kutub, paip aeroangkasa, sarung kabel atau komponen ketenteraan, rintangan suhu-rendah secara langsung memberi kesan kepada hayat perkhidmatan dan kebolehpercayaan.

Kertas kerja ini secara sistematik meringkaskan-gelagat suhu rendah bahan getah arus perdana semasa, strategi pemilihan bahan, pemplastikan dan kawalan pemautan silang, pendekatan pengoptimuman rumusan, bersama pengesyoran biasa dan data rujukan. Ia membantu pengamal dalam menguasai kaedah pengubahsuaian secara menyeluruh untuk bahan getah yang beroperasi pada suhu -40 darjah dan ke bawah.

I. Mekanisme Kegagalan Bahan Getah dalam Persekitaran Kriogenik

Getah menghadapi dua cabaran prestasi utama pada suhu rendah:

1. Peralihan Kaca (Tg):Apabila suhu ambien jatuh di bawah suhu peralihan kaca getah (Tg), bahan beralih daripada keadaan sangat kenyal kepada keadaan berkaca. Ini menjelma sebagai peningkatan ketara dalam ketegaran dan penurunan ketara dalam fleksibiliti, yang berpotensi memuncak dalam patah rapuh.

2. Tingkah laku penghabluran:Getah tertentu (cth, NR, CR) mempamerkan penghabluran pada suhu rendah, menyebabkan pengerasan bahan dan juga mikro-rekahan.

Akibatnya, kunci untuk mereka bentuk formulasi tahan-suhu-rendah terletak pada merendahkan Tg dan menyekat-kelakuan penghabluran suhu rendah.

II. Prinsip Keutamaan Pemilihan Bahan: Tg ialah Pertimbangan Utama

Jadual berikut menunjukkan suhu peralihan kaca biasa (Tg) untuk getah biasa, yang diperoleh daripada kompilasi kesusasteraan seperti Buku Panduan Teknologi Getah:

Disyorkan gabungan bahan-Tg rendah: MVQ, BR, FVMQ, IIR, rendah-ACN NBR

III. Menekan tingkah laku penghabluran: Menggabungkan seni bina polimer dan strategi campuran

1. Risiko dan langkah balas untuk getah kristal

Tanpa pengkompaunan atau pemplastikan yang sesuai pada suhu rendah, bahan seperti NR dan CR mudah terhablur, membawa kepada kemerosotan prestasi.

Tindakan balas yang disyorkan:

Pengadunan NR/BR: Sifat bukan kristal BR secara berkesan mengganggu jujukan penghabluran NR, meningkatkan fleksibiliti keseluruhan;

Mengawal ketumpatan pautan silang: Mengurangkan tahap pemautan silang secara sederhana meningkatkan mobiliti segmen, memperlahankan kadar penghabluran.

2. Langkah-langkah Penghabluran Getah Silikon

VMQ standard mengkristal di bawah -45 darjah. Memperkenalkan 5-7 mol% kumpulan fenil semasa pempolimeran membentuk struktur PVMQ, dengan berkesan menghalang penghabluran dan memanjangkan had bawah penggunaan kepada -90 darjah .

IV. Pemilihan Plasticiser: Penentu Fleksibiliti

Pemplastis suhu rendah{0}}yang berkesan mesti memenuhi: kelikatan rendah, turun naik rendah, keserasian tinggi, Tg rendah dan tiada penghijrahan. Jenis yang disyorkan adalah seperti berikut:

Nota khas: Monomer ester berat-molekul-rendah biasanya mengatasi-pemplastis polimer kelikatan tinggi, dengan kuantiti minimum yang mencukupi untuk meningkatkan prestasi suhu-rendah NR.

V. Reka Bentuk Suhu-Rendah untuk Elastomer Termoplastik

TPV (cth, EPDM/PP): Bertukar kepada matriks EPDM -etilena, rendah{3}}kehabluran rendah memanjangkan had suhu-rendahnya;

TPU: Pilih struktur jenis eter-dengan MDI sebagai prapolimer, yang mempamerkan Tg yang lebih rendah dan sesuai untuk kabel dan produk pengedap dalam persekitaran sejuk.

VI. Perkara Utama untuk-Pengoptimuman Suhu Pelbagai Getah Khusus

VII. Syor Kawalan Pemprosesan

1. Kawal Ketumpatan Pautan Silang

Walaupun ketumpatan pautan silang yang tinggi meningkatkan sifat mekanikal, ia menjejaskan -fleksibiliti suhu rendah. Kandungan sulfur dan nisbah pemecut dalam sistem pemvulkanan mesti dikawal dengan sewajarnya.

2. Pengoptimuman ejen bersama-.

Contohnya, memperkenalkan ejen ko-vinil polybutadiene-jenis cecair tinggi-ke dalam sistem pemvulkanan EPDM peroksida mengatasi prestasi ejen bersama-TMPTMA tradisional, memberikan prestasi suhu rendah-yang unggul.

VIII. Rujukan Kes Praktikal

IX. Penutup: Pemikiran Sistemik untuk Membina Prestasi Suhu-Stabil Rendah

Rintangan suhu-rendah tidak boleh dicapai melalui pergantungan pada satu bahan atau bahan tambahan sahaja. Ia adalah hasil sinergistik pemilihan getah asas + padanan pengisi + sistem pemplastikan + struktur silang silang + tetingkap proses. Pengamal dinasihatkan untuk mengikuti prinsip ini semasa reka bentuk formulasi sebenar:

Tentukan julat suhu operasi, dengan anggaran Tg sebagai titik permulaan;

Sepadukan dengan ukuran sebenar, seperti analisis TR-10, DSC dan DMA untuk pengesahan;

Menilai secara sistematik -tingkah laku suhu rendah merentas pemautan silang, pemprosesan, penuaan dan{1}}keadaan sederhana minyak;

Menjalankan perumusan terpaut-kepada-pengesahan produk, menetapkan sasaran rintangan suhu-berperingkat rendah.