EPDM-CPE并用膠料配方設計與應用性能的研究.pdf

1、本文研究了三元乙丙橡膠（EPDM）和氯化聚乙烯（CPE）并用膠料的配方設計和應用性能，包括EPDM/CPE并用比、硫化體系、補強體系、軟化劑、防老劑，硫化時間等對EPDM/CPE共混硫化膠的物理機械性能、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，分析了其內部共混膠料的相態(tài)結構。 研究表明，在EPDM中并用一定量的CPE，有助于改善EPDM的物理機械性能、耐熱空氣老化性能和

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

3、大，拉伸強度先增大后降低，永久變形降低。當EPDM/CPE共混膠在壓力10MPa，溫度150℃的條件下硫化10min時，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，耐熱防護效果顯著。在RD用量為2.0份，MB用量為1.0份時，對EPDM/CPE共混膠的防護效果較好。 在所研究的軟化劑中，石蠟油與DBP并用時，軟化和增塑效果明顯，同時由于DBP與EPDM的相容性不是很好，有輕微噴出的特點，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，軟化效果最佳。 在過氧化物硫化體系中，采用DCP做為硫化劑，同時加入助硫化劑TAIC，能夠明顯提高膠料的物理機械性能，改善耐熱空氣老化性能。當DCP用量為4.0份，TAIC用量為1.0份時，對EPDM/CPE共混膠的硫化效果最好。 利用正交設計助手軟件設計正交實驗，根據(jù)實驗結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℃，時間10min

6、。 最佳配方的過氧化物硫化膠和復合硫化膠的物理機械性都優(yōu)于純EPDM。與過氧化物硫化膠相比，復合交聯(lián)硫化膠的拉伸強度和扯斷伸長率更高，但扯斷永久變形也更大，且耐熱空氣老化性能較差。兩種硫化膠在力學性能和耐熱空氣老化性能上各有所長。對此，可通過對EPDM/CPE采用新的合理的配方設計和加工工藝，實現(xiàn)EPDM/CPE的復合交聯(lián)，更好地解決硫化膠的力學性能與耐老化性能之間的矛盾，進一步改善EPDM/CPE硫化膠的綜合性能，本文對此進行