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。 EPDM改性树脂,除了EPDM改性PP、PE聚烯烃树脂外,环氧化、马来酸酸化的EPDM还可增韧PBT、PA等极性树脂。锦湖KUMHO橡胶地毯用三元乙丙胶
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。 低ENB 锦湖三元乙丙胶EPDM与NBR分子极性差别很大,相容性很差,共混时需要添加相容剂提高二者的相容性。
EPDM共混改性二:
EPDM/聚酰胺(PA):PA具有很高的抗张强度和抗冲击韧性和耐磨性,与EPDM共混为一种高弹性模量和良好加工性能的弹性体,主要用于制造汽车零部件和建筑材料。北京化工大学马勇等选用氯化聚乙烯(CPE)作为EPD胁体系的增容剂,研究得至UCPE的比较好用量是PA的1/2,当PA用量为30-40份时产生比较好增***果。该项研究产物**提高了EPDM撕裂强度,而磨耗降低和耐油性提高,尤其是通过压延拉伸PA能形成类似短纤维补强的微纤复合材料(ⅧRC)。
EPDM/有机硅硅橡胶(vMQ)EPDM与有机硅橡胶改性,可以获得许多优异特性,在耐热性、耐候性、压缩长久变形性能方面优于硅橡胶,既可用硫磺硫化,又可用过氧化物硫化,适用于多种成型方式,因此可用于硅橡胶或乙丙橡胶不能适应的场合,如汽车减震材料、发动机耐热部件、电气部件等,耐热等级从EPDM的150℃提高到175℃。
EPDM耐热性一:
乙丙橡胶的耐热及耐热氧老化性能优于其他通用橡胶,只要配合适当,乙丙橡胶的长期工作温度可达120℃,比较高连续工作温度为150℃,短时间甚至可耐230~260℃高温。这种良好的耐热老化性能使其成为制造耐热输送带、耐热胶管等耐热制品较为理想的弹性体材料。不过,当使用温度高于150℃时,乙丙橡胶便开始缓馒分解。普通牌号的乙丙橡胶即使不加入耐热型防老剂,也具有良好的耐高温性能。加入适当防老剂,会进一步改善乙丙橡胶的耐高温性能。为了获得硫黄硫化时比较好的耐热性能,另外加入一些***防老剂可进一步改善胶料的耐热性能。硫黄硫化EPDM胶料中使用***自由基捕捉型防老剂如防老剂AM和其与防老剂增效剂如防老剂MB搭配使用时,两种添加防护体系胶料的耐热性能均比不加防老剂的时好。而且两种防老剂搭配使用比单用自由基捕捉型防老剂好。 乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。
EPDM在发动机冷却系统和空调制冷系统密封件中的应用
EPDM用于制作发动机冷却系统中的密封圈。此类产品接触的介质是防冻液、阳光、水、臭氧,使用温度在-40℃~125℃,短期耐热温度可达135℃。此类零件采用的EPDM,硬度(邵氏A)为60~80(制冷系统中应用的圆密封圈为75);其拉伸强度应在10.5MPa以上;断裂伸长率一般在175%以上;在伸长率50%下的定伸应力为1~2MPa;在伸长率**下的定伸应力为2~5MPa以上;压缩变形(150℃,22h)应小于20%;其玻璃化转变温度(TR)比较大为-50℃;耐臭氧老化(50pphm,拉伸20%,72h)应无裂纹;对于发动机冷却系统中应用的密封件应进行冷却液试验(将试样放于防冻液中,150℃,166h,试验压力约0.4MPa),其硬度变化应为±5,拉伸强度变化应为±20%,断裂伸长率变化应为-15%~20%,体积改变应在±5%;对于空调系统中应用的密封件,应进行制冷剂试验(将试样放于PAG、ND8制冷剂中,100℃,70h)其硬度变化**多为±5,拉伸强度变化**多为±20%,断裂伸长率变化**多为-15%~20%,体积改变应在±5%之内;热老化试验(150℃,70h),其硬度变化应为±5,拉伸强度下降应小于10%,伸长率的下降不能超过10%。 三元乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性,电性能优于丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。密封圈用锦湖三元乙丙胶
加入适宜防老剂可提高其使用温度。锦湖KUMHO橡胶地毯用三元乙丙胶
EPDM汽车传动带中的应用
近年来,多楔带在汽车得到普遍应用,而发动机室的温度越来越高,有的要求橡胶件能耐150℃,瞬间能耐170℃.,传统氯丁橡胶(CR)显然达不到要求。由于HNBR过于昂贵,人们在研究发现小量的油污并不对发动机前端的皮带造成损害,可使用较廉价耐热性好多的三元乙丙橡胶(EPDM)作为多楔带主体橡胶材料。但EPDM耐磨性、高温抗撕裂和动态性能不理想,与其它材料粘合差,这些都需要通过改性如添加ZDA或ZDMA和与其它材料并用加以解决。
汽车V带一般用综合性能优异的CR制造,近年来与上述EPDM多楔带同样的原因,开始用EPDM生产。但汽车V带传动受力机理与多楔带有很大不同,对压缩胶的耐曲挠、耐磨性,抗拉体线绳、织物的黏合性以及带的横向刚性比多楔带有更高的要求。GATES公司推出的FleetRunner汽车V带(在中国称为EXPower),据报道实际使用寿命能达到400000km以上其它性能也优于CR汽车V带,尤其是耐高低温性能,可在-55~120℃正常使用,做到全天候使用。 锦湖KUMHO橡胶地毯用三元乙丙胶
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