EPDM-CPE并用膠料配方設(shè)計(jì)與應(yīng)用性能的研究.pdf

1、本文研究了三元乙丙橡膠（EPDM）和氯化聚乙烯（CPE）并用膠料的配方設(shè)計(jì)和應(yīng)用性能，包括EPDM/CPE并用比、硫化體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、軟化劑、防老劑，硫化時(shí)間等對(duì)EPDM/CPE共混硫化膠的物理機(jī)械性能、耐熱空氣老化性能、永久變形等性能的影響，利用電子掃描電鏡 (SEM)觀察了共混硫化膠的拉伸斷面形貌，分析了其內(nèi)部共混膠料的相態(tài)結(jié)構(gòu)。 研究表明，在EPDM中并用一定量的CPE，有助于改善EPDM的物理機(jī)械性能、耐熱空氣老化性能和

2、扯斷永久變形性能。經(jīng)力學(xué)性能測(cè)試和SEM觀察分析，當(dāng)EPDM/CPE=70/30時(shí)，共混膠料相態(tài)均勻，硫化膠的綜合性能最好。 在所研究的補(bǔ)強(qiáng)體系中，選擇快壓出炭黑N550，其粒子表面比較光滑，結(jié)構(gòu)性高，對(duì)EPDM/CPE共混膠的補(bǔ)強(qiáng)效果好。但過量的炭黑容易形成聚集體，降低共混膠的力學(xué)性能。在本研究中，適宜用量為50份。 隨硫化時(shí)間的增加，過氧化物硫化膠的硬度和拉伸強(qiáng)度增加，扯斷伸長(zhǎng)率和永久變形下降。復(fù)合交聯(lián)硫化膠的硬度增

3、大，拉伸強(qiáng)度先增大后降低，永久變形降低。當(dāng)EPDM/CPE共混膠在壓力10MPa，溫度150℃的條件下硫化10min時(shí)，其硫化膠的綜合性能最好。 在所研究的防老劑中，RD與MB并用時(shí)，耐熱防護(hù)效果顯著。在RD用量為2.0份，MB用量為1.0份時(shí)，對(duì)EPDM/CPE共混膠的防護(hù)效果較好。 在所研究的軟化劑中，石蠟油與DBP并用時(shí)，軟化和增塑效果明顯，同時(shí)由于DBP與EPDM的相容性不是很好，有輕微噴出的特點(diǎn)，可提高膠管的脫

4、模性和外觀光亮度。但DBP用量不宜過多，研究表明在石蠟油/DBP=5/3時(shí)，軟化效果最佳。 在過氧化物硫化體系中，采用DCP做為硫化劑，同時(shí)加入助硫化劑TAIC，能夠明顯提高膠料的物理機(jī)械性能，改善耐熱空氣老化性能。當(dāng)DCP用量為4.0份，TAIC用量為1.0份時(shí)，對(duì)EPDM/CPE共混膠的硫化效果最好。 利用正交設(shè)計(jì)助手軟件設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到過氧化物硫化體系各參數(shù)的最佳組合為A3B3C1D1，即：EPDM/

5、CPE= 70/30；DCP用量為4phr； N550用量為50phr；硫化時(shí)間為10min。由此確定出采用過氧化物硫化的最佳膠料配方為：EPDM/CPE 70/30， DCP 4.0, N550 50, TAIC 1.0, RD 2.0, MB 1.0, CTP 0.3, ZnO 3.0, MgO 5.0, 硬脂酸 1.0, 古馬隆樹脂 2.0, 石蠟油5.0, DBP 3.0。硫化條件為：壓力10MPa，溫度150℃，時(shí)間10min

6、。 最佳配方的過氧化物硫化膠和復(fù)合硫化膠的物理機(jī)械性都優(yōu)于純EPDM。與過氧化物硫化膠相比，復(fù)合交聯(lián)硫化膠的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率更高，但扯斷永久變形也更大，且耐熱空氣老化性能較差。兩種硫化膠在力學(xué)性能和耐熱空氣老化性能上各有所長(zhǎng)。對(duì)此，可通過對(duì)EPDM/CPE采用新的合理的配方設(shè)計(jì)和加工工藝，實(shí)現(xiàn)EPDM/CPE的復(fù)合交聯(lián)，更好地解決硫化膠的力學(xué)性能與耐老化性能之間的矛盾，進(jìn)一步改善EPDM/CPE硫化膠的綜合性能，本文對(duì)此進(jìn)行