EPDM基耐高温耐老化橡胶材料的制备及性能研究

EPDM基耐高温耐老化橡胶材料的制备及性能研究

林明华

康命源（贵州）科技发展有限公司 贵州安顺 561100

摘要：文章主要介绍了EPDM基耐高温老化橡胶的制备和性能，先介绍了实验过程和性能测试，包括实验材料、实验设备、三元乙丙橡胶制备，随后对研究结果进行了讨论总结，包括防老剂类型和生胶体系对于EPDM基橡胶的影响，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：三元乙丙；橡胶；耐高温；耐老化；性能研究

引言：通过对EPDM基耐高温耐老化橡胶材料在制备和应用性能进行系统研究，能够进一步了解生胶体系以及防老剂等不同材料对橡胶体系的影响，从而为后期橡胶制备提供有效参考信息，优化橡胶材料生产质量，提高橡胶应用性能。

1. 实验过程和性能测试

1. 实验材料

EPDM4050选自中国石油天然气公司，DCP化学纯，硫磺、TAIC分析纯，4010NA、化学纯，工业级，选自江苏圣奥化学公司。RD工业级，选自天津茂丰橡胶助剂公司。

2. 实验设备

此次实验中的应用设备包括嘉尔橡塑机械公司生产的橡胶开炼机，华天鑫工贸有限公司生产的平板硫化机，型号为SLB-D305×305，精诚测试公司生产的无转子硫化设备。温州一鼎仪设备制造企业生产的邵氏橡胶硬度计等。

3. 三元乙丙橡胶制备

此次实验工作主要分成三次实施，同时将各次总结出来的多种因素优化成果有效融入下次实验配方内。选择不同防老剂类型，设置为2/3的比例，相关设置水平如表1所示：

表 1 防老体系变量

调整EPDM与SBR的比例，相关设置如表2所示：

表 2 补强体系变量

相关实验流程是合理配料、进行塑炼和混炼、下片、压片处理、硫化处理、制备试样和测试样品性能。

4. 性能测试

在实施老化测试过程中，主要是按照GB-T7762-2003标准实施老化试验，硬度测试中，按照GB/T531.1-2008标准对硫化试样进行硬度测试。在拉伸测试中，可以按照GB/T7759标准对硫化试样实施相关操作。

2. 结果和讨论

1. 防老剂类型的影响

通过分析表3能够发现，在同时应用4010NA以及防老剂固体石蜡条件下，老化前后的硬度变化幅度低于第一组和第三组，证明拥有良好的耐老化和耐热性能。

表 3 防老剂不同种类对橡胶硬度影响

老剂不同种类对于橡胶老化前后的断裂伸长率和拉伸强度的影响结果如表4所示：

表 4 调整防老剂种类对橡胶老化前后断裂伸长率和拉伸强度影响

通过分析防老剂不同种类对于橡胶老化前后的断裂伸长率和拉伸强度的影响能够发现，老化后橡胶断裂伸长率以及拉伸强度等都低于老化前的水平，橡胶老化前后，应用固体石蜡/RD防老剂，相关拉伸强度远远高于其他两组，但是老化前后的断裂伸长率以及拉伸强度相关变化率，应用固体石蜡/4010NA防老剂情况下，远远小于其他两组，证明其拥有良好的耐老化和耐热性能。

2. 生胶体系的影响

相同生胶体系用量不同条件下对于EPDM基耐老化耐高温橡胶材料拉伸性能的影响结果如表5所示：

表 5 相同生胶体系用量不同对于EPDM基耐老化耐高温橡胶材料拉伸性能的影响

通过分析相同生胶体系用量不同条件下，对于老化前后橡胶硬度影响变化能够发现，SBR/EPDM同时应用比例是10/140条件下，相关硬度变化率最低，而老化前，相关材料硬度并没有产生太大变化，在老化后，材料硬度呈现为先扩大，后缩小的趋势，证明在SBR/EPDM同时应用比例是10/140情况下，材料拥有较好的耐老化和耐热性能。老化前后，如果SBR/EPDM同时应用比例是10/140，则橡胶材料的断裂伸长率、共混胶拉强度等都相对较大，而老化前后的断裂伸长率以及拉伸强度变化率相对较小，证明该种比例条件下实施共混制备生产出来的橡胶材料拥有最好的耐老化和耐热性能。

从生胶体系、防老体系、硫化体系三种角度入手，对EPDM为基础的耐老化耐高温橡胶材料进行研究，能够得出下面几种结论：第一，在所选防老剂固体石蜡为4010NA=2/3条件下，则生产制造出来的共混胶拥有最好的耐老化耐热性能。第二，如果所选生胶体系是SBR/EPDM=10/140，则生产制造出来的共混胶拥有最好的耐老化和耐高温性能。

最终结果证明，耐高温老化橡胶制备中的最佳配方是硬脂酸=1.5，ZNO=7.5，液体石蜡=30，白炭黑/炭黑=30/45,防老剂固体石蜡/4010NA=2/3，S=0.5，DCP/TAIC=5/2.5，SBR/EPDM=10/140。

结语：综上所述，本文在研究EPDM基耐高温耐老化橡胶过程中，主要是将三元乙丙橡胶当成主要对象，从而分析相同生胶体系不同比例对橡胶性能影响以及防老剂对橡胶的影响，得出橡胶材料制备的最佳比例，优化橡胶生产质量，提高橡胶材料的应用效果。

参考文献：

[1]魏立岩,李静宇.EPDM基耐高温耐老化橡胶材料的制备及性能——校企合作助力企业实例[J].化工设计通讯,2020,46(04):164-165.

[2]刘超栋,师文博.EPDM/POE/PP热塑性硫化橡胶材料的制备及性能研究[J].塑料工业,2020,48(02):31-34.