8. EPDM的塑炼与混炼
塑炼 :EPDM的塑炼效果差,不象天然橡胶和丁苯橡胶那么易于塑炼。门尼粘度高的三元乙丙橡胶塑炼时,由于分子链断裂,门尼粘度有所下降。低门尼枯度的乙丙橡胶,只是在塑炼初期门尼粘度稍有下降。因此三元乙丙橡胶不象天然橡胶那样需要专门进行塑拉,只是在混炼前先将三元乙丙橡胶在低温下稍薄通即可。
混炼 :EPDM可采用开炼机和密炼机混炼。但用密炼机混炼填充剂分散效果更好。
开炼机混炼
由于三元乙丙橡胶塑炼效果差, 缺乏粘着性, 不易“ 吃” 炭黑, 不宜包辊。 故用开炼机混炼时应注意以下几点:
1 ) 门尼粘度低的可以用开炼机混炼, 门尼粘度高的用开炼机混炼比较困难;
2) 混炼开始时采用窄辊尾, 先将生胶薄通 1 0 次左右, 使其形成连续的包辊胶后再放宽辊距进行加料混炼;
3) 辊温应控制在 60℃左右, 前辊温度稍低于后辊;
4) 混炼高填充油和高填充剂的胶料时, 可将油和填充剂先混合后再加到胶料
中去, 以改善混炼操作。
密炼机混炼
EPDM 密炼机混炼应注意以下几点:
1 ) 容量应比正常容量高 15%左右;
2) 温度要高些, 以利于乙丙橡胶在高温下塑化, 从而使配合剂易于分散均匀;
3) 填充剂用量高的胶料宜采用逆混法, 填充剂用量低的胶料用一般混炼法较好。 发泡用锦湖三元乙丙胶
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,是乙丙橡胶的一种,以EPDM(EthylenepyleneDieneMonomer)表示,因其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异,可***用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM**主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯(PA66)烃家族,它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有比较低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 锦湖三元乙丙胶 KEP-330
A.Estrin等用马来酸酐聚丁二烯(PBDMA)处理芳纶、尼龙聚酯和棉等纤维,结果**提搞这些短纤维在EPDM的黏合作用。岑兰等探讨了几种硅烷偶联剂预处理棉短纤维(SCF)种类、取向和用量对短纤维/橡胶复合材料(SFRC)力学性能和老化性能的影响。研究结果表明:与未处理SCF相比,硅烷偶联剂预处理的SCF.具有更佳的补强性能,SFRC的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率更高。其中,硅烷偶联剂KH-570(3-氨丙基三乙氧基硅烷)和KH-580(3-巯丙基三乙氧基硅烷)处理SCF对EPDM的增***果更为明显。吴卫东等比较了表面特殊处理、常规此理和未处理的尼龙纤维对EPDM/尼龙复合材料性能影响,结果表明,经表面特殊处理的SFRC屈服强度**提高,拉伸断裂后纤维表面存在一定厚度且柔韧的界面过渡薄层。
EPDM的黏合一:
在橡胶制品生产过程中,黏合是一个很重要的课题。它包括橡胶与橡胶、橡胶与金属和橡胶与纤维织物等之间黏合。乙丙橡胶由于表面缺乏活性,与其它材料粘合困难,尤其是一些在高温、高负荷动态状态下使用的制品如汽车传动带、空气弹簧等用常规的粘合处理方法如RFL和“间甲白”直黏体系等,很难达到满意的黏合效果,需用特殊或几种方法配合使用。
EPDM与纤维织物黏合中,纤维表面处理用RFL浸渍液中的胶乳一般使用CSM、BR和EPDM等,这在一般静态使用的橡胶制品尚可,但高动态使用时,其黏合强度显得不足,解决办法有:①用特殊胶乳。用高反应性的马来酸酐聚二丁烯胶乳处理,可**提高尼龙、聚酯和芳纶等纤维与EPDM黏合强度。
2. 分子量对三元乙丙胶性能的影响:
三元乙丙橡胶的分子量及分布可以通过凝胶渗透色谱法使用二氯苯作为溶剂在高温下(150℃)测量而得。分子量分布通常被称为是重量平均分子量与数量平均分子量的比例。根据普通和高度支化的结构,这个值通常在2到5之间变化。三元乙丙橡胶的门尼粘度可以反映其分子量的大小,三元乙丙橡胶的门尼粘度范围通常在20到100之间。
增加三元乙丙橡胶的分子量,正面影响有:更高的拉伸和撕裂强度,在高温情况下更高的生坯强度,能够吸收更多的油和填料(低成本)。但是过高的分子量也会使得橡胶的流动性能变差,这意味橡胶后续加工会更加的困难,比如更难混炼,更难充模,更难挤出等等,随着分子量分布的增加,正面的影响有:增加的混炼和碾磨加工性。但是,较窄的分子量分布可以改进硫化速度,硫化状态以及注塑行为。 锦湖KUMHO快速硫化三元乙丙胶
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EPDM的动态疲劳性能
乙丙橡胶为非结晶橡胶,其抗疲劳性能尤其是抗龟裂增长不是很好,与SBR相当。特别是过氧化物硫化的EPDM硫化胶,其抗疲劳性能更差。一般认为初始龟裂与橡胶的缺点有关,而龟裂增长与橡胶的拉伸强度和抗撕裂强度有关,因此提高硫化胶的均一性和强度均有助于抗疲劳性能的提高。丙烯酸金属盐尤其是二甲基丙烯酸锌(ZDMA)是EPDM较为理想增强材料ZDMA补强EPDM是先将微米级别的ZDMA混入橡胶基体中,然后在过氧化物的作用下,ZDMA从微米颗粒上脱落下来溶入橡胶基体中,再发生原位聚合形成聚丙烯酸金属盐纳米粒子,从而对橡胶产生***增强。该复合材料通过过氧化物引发交联后,能产生键能较高的C-O-Zn2+-O-C(293kJ/m01)离子键,强度高,撕裂强度好。离子键在动态疲劳下,有自动“愈合”功能,因此抗疲劳性能非常优异。实验表明,用DMA牢b强的过氧化物交联的EPDM硫化胶,其DeMattia屈挠疲劳寿命是未力NZDMA数十倍,比硫黄硫化的EPDM增加近一倍洲。 发泡用锦湖三元乙丙胶
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