Kauçuk malzemelerinin soğuk dayanıklılığını nasıl geliştirebiliriz?

Kauçuk malzemelerin soğuk direncini artırmak için araştırmacılar çeşitli yöntemler benimsemişlerdir. Bu yöntemler temel olarak kauçuk kopolimerizasyonu ve kimyasal modifikasyon, kauçuk harmanlama, plastikleştiriciler eklenmesi, vulkanizasyon ve dolgu sistemlerinin rasyonel seçimi vb. içerir.

1. Kauçuk kopolimerizasyonu ve kimyasal modifikasyon Kauçuk kopolimerizasyonu ve kimyasal modifikasyon, kauçuk malzemelerin soğuk direncini artırmak için etkili yöntemlerdir. Kopolimerizasyon için büyük yan gruplara sahip monomerler eklenerek, kauçuk moleküler zincirlerinin düzenliliği bozulabilir ve Tg ve Tb'leri azaltılabilir. Örneğin, florokarbon kauçuk moleküllerine esnek yapılı monomerler eklemek, moleküler zincirlerin esnekliğini artırabilir, moleküller arası kuvvetleri azaltabilir ve böylece florokarbon kauçuğun soğuk direncini artırabilir. Ek olarak, epoksidasyon ve izomerizasyon gibi kimyasal modifikasyon yöntemleri, kauçuk moleküler zincirlerinin yapısını değiştirmek ve soğuk direncini artırmak için kullanılabilir.

Kauçuk harmanlama, kauçuk formül tasarımında soğuk direncini ayarlamak için yaygın bir yöntemdir. Farklı türde kauçukları birleştirerek, kauçuk malzemelerin soğuk direncini artırmak için her birinin avantajlarından kapsamlı bir şekilde yararlanılabilir. Örneğin, stiren bütadien kauçuğu (SBR) ile bütadien kauçuğunu (BR) birleştirmek, kauçuğun soğuk direncini artırabilir. Bunun nedeni, SBR ve BR'nin daha düşük Tg'ye ve iyi moleküler zincir esnekliğine sahip olması ve düşük sıcaklıklarda hala belirli bir elastikiyet derecesini koruyabilmesidir.

Plastikleştiriciler eklemek, kauçuk malzemelerin soğuk direncini artırmak için etkili önlemlerden biridir. Plastikleştiriciler, kauçuk moleküler zincirlerinin esnekliğini artırabilir, moleküller arası kuvvetleri azaltabilir ve moleküler segmentlerin hareketini kolaylaştırabilir. Düşük sıcaklıklarda, plastikleştiriciler yağlayıcı görevi görerek, kauçuk moleküler zincirleri arasındaki sürtünmeyi ve direnci azaltır, böylece kauçuğun soğuk direnci artar. Yaygın plastikleştiriciler arasında petrol bazlı hidrokarbon çözücü plastikleştiriciler ve çözücü olmayan plastikleştiriciler bulunur.