乙丙橡膠配方解密

硫化組分

       EPR的硫化方法有多種,如:磺黃硫化,有機過氧化物硫化,醌、肟硫化以及樹脂硫化等。不同硫化體系膠料的硫化性能和適用的生膠品種都不一樣。在具體選用時應根據EPR的生膠品種、硫化膠物理性能要求、加工操作安全性、噴霜以及成本等因素綜合考慮。各種硫化體系的組成及膠料特性見表

 EPM一般不用硫黃硫化體系進行硫化。只有經過氯化改性后的氯化二元乙丙橡膠才可以采用硫黃硫化體系進行硫化。但有機過氧化物硫化體系卻幾乎成為EPM實際采用的唯一的硫化體系.

  EPDM對上述各種硫化體系皆可使用,但在工業上最普通使用的硫化體系主要還是硫黃硫化體系,不僅其硫化膠綜合性能較好,硫化工藝簡單,而且成本低。過氧化物硫化體系也是EPDM不可缺少的一種硫化體系,它可賦予硫化膠某些更好的物性。其他硫化體系不僅技術較為復雜,而且成本較高,除特殊需要之外一般不用.

   補強填充組分

      EPR不能結晶,其純膠硫化膠強度很低,約為6~8MPa,故只有加入補強填充劑后才有使用價值。其所使用的補強填充劑種類與其他通用橡膠相同。經過補強后的EPR化膠物理性能大幅度提高,其填充量遠比其他橡膠大;還可以大量充油以降低成本是充油量過大時硫化速率減慢,因此,充油多的膠料應選用不飽和度較高的EPDM。

     炭黑是EPR所使用的主要補強劑,其補強性能以細粒子爐黑和槽黑為最佳,硫化膠拉伸強度可達29.4MPa。而耐磨性能是爐黑優于槽黑。若制造電氣制品時,需用導電性能好的乙炔炭黑和導電爐黑等。

     對力學強度要求不高的制品還可以采用高填充量的白色填料,如陶土、煅燒陶土等,白炭黑能賦予EPR優異的物理性能和與金屬、纖維的黏合性能,但過氧化物硫化的膠料應同時加入2~4份乙二醇,以調節膠料的PH值,避免白炭黑與過氧化物之間產生有害化學反應、若與陶土并用于擠出制品可改善膠料的擠出性能。

碳酸鈣是EPR最經濟和最廣泛使用的填料,輕質碳酸鈣和活性輕質碳酸鈣均有一定的補強效果:重質碳酸鈣主要用作填充劑。但均不適用于接觸酸的制品。

滑石粉有一定補強作用,與炭黑并用有助于炭黑的混合分散,多用于耐熱、耐酸耐堿和電絕緣制品。鈦白粉主要起增容作用和降低成本,與白炭黑一樣,宜添加少量二亞乙基二醇或聚亞乙基二醇。

    在填充補強劑的膠料中適量添加適當的硅烷類偶聯劑可進一步改進硫化膠的物理性能和介電性能、如含過氧化物膠料最適用的偶聯劑是乙烯基三(1-甲氧基-2氧基)硅烷、使用硫黃促進劑硫化的膠料推薦使用基丙基三甲氧基硅烷。

增塑組分

      EPR廣泛使用的增塑劑主要有石油系油,即芳烴油、環烷烴油和石蠟油三大類古馬隆樹脂、松焦油、酯類及低分子聚合物等,石油系油是最常用的增塑劑,除EPM不宜采用芳烴油外,一般都能適用。

    選用增塑劑類型要根據所用的硫化體系、成本、污染性、遷移性、加工性能和硫化物理性能而定,石油系增塑劑中最常用的是環烷油,它不僅與EPR的相容性最好且價格和性能也適中。但它不適于過氧化物硫化體系,因環烷油影響過氧化物的交聯效率,且揮發分質量分數較高。

     芳烴油價格最低,但在EPR中物理性能最差,會導致耐候性能及耐紫外線輻射性下降,若烴油與EPDM的相容性好,可用于對硫化程度、耐老化性能和顏色穩定性求不高的膠料,以降低成本,但在過氧化物硫化體系中不能使用。在硫黃硫化的膠料含25份芳烴油時交聯密度下降甚微,若填充量更高時則交聯密度明顯降低。

     石蠟油的揮發分質量分數最低,膠料壓縮永久變形較小,適宜于過氧化物硫化體系,但價格高。若用于高乙烯摩爾分數的EPDM硫化膠,低溫使用時,應與環烷油并用,否則石蠟油會滲出。

     液體聚丁二烯可用作EPDM的增塑劑,并起著過氧化物硫化體系共交聯劑的作用因面可改善化硫化膠的物理性能,癸二酸二辛酯(DOS)與EPDM相容性較好,混煉膠柔軟,易于壓延和擠出,是良好的增塑劑,并可改善膠料的低溫屈撓性能。

防老化組分

       EPR的耐老化性能優越,一般制品不需加防老劑提高其耐老化性能。為改善其高溫150℃以上)下使用性能,就必須加入防老劑,大多數情況下是在含過氧化物硫化體系中使用防老劑,靠用的防老劑品種有防老劑124(2,2,4三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物等,某些采用半有效硫化體系的配方加入10份氧化鎘等金屬氧化物可提高不加防老劑的EPM膠料的熱穩定性,溫度越高,這種熱穩定效果越好,以氧化鎘的效果最好。

增翻劑組分

        ERP使用的增劑主要有松香類樹脂、聚粘烯樹脂、石油樹脂和非反應型烷基酚醛樹脂等。其中以烷基酚醛樹脂的增黏效果較好,可用于黏合強度要求較高的制品,只是膠料的焦燒時間縮短,價格較高.

1、EPDM汽車散熱器膠管配方

充油三元乙丙橡膠 70

三元乙丙橡膠 50

氧化鋅 3

硬脂酸 1

N650碳黑 130

N990碳黑 140

石蠟油 120

促進劑BZ 2

促進劑PZ 2

促進劑TMTD 3

促進劑DTDM 2

硫磺 0.5

合計：523.5 備注：160℃+30min H：70°

充油三元乙丙橡膠：乙烯含量75%充環烷油30% ML---1+4--100℃ 55 三元乙丙膠：乙烯含量68% ML1+4100℃ 57

2、EPDM耐高溫水蒸氣配方

三元乙丙橡膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

防老劑RD 1.8

防老劑D 0.5

N762碳黑 65

交聯劑DCP 2.8

助交聯劑TAC 1.5合計：202.8

備注：一段硫化：180℃+8min 二段硫化：150℃+2h H: 78°

三元乙丙：第三單體ENB 碘值：26 ML-1+4 100℃ 45 乙烯含量：43

3、EPDM淺色膠料配方

充油三元乙丙橡膠 150

氧化鋅 5

硬脂酸 1

白碳黑 90

石蠟油 15

促進劑BZ 2.67

促進劑DM 1

促進劑TETD 0.4

促進劑TMTD 0.4

促進劑TMTM 1.25

合計：266.72 備注：H：55±5° 充油三元乙丙膠：乙烯含量67%

石蠟油 50% ML1+4150℃ 30

4、EPDM導電橡膠配方

三元乙丙膠 100

硬脂酸 1

氧化鋅 5

石蠟油 60

乙炔碳黑 150

促進劑TS 1.5

促進劑M 0.5

硫磺 1.5

合計：319.5 備注：160℃+30min H: 82° 體積電阻：3.8*10

5、EPDM擋風玻璃密封條

三元乙丙橡膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

石蠟 1.5

N660 200

環烷油 155

促進劑BZ 2

促進劑DM 1.3

促進劑TMTD 0.6

硫磺 1.5

合計：467.9

備注：160℃+20min H: 59° 第三單體：ENB 高碘值，低丙烯 ML1+4 125℃ 55

6、EPDM防水卷材配方

三元乙丙橡膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

N550碳黑 130

環烷油 90

促進劑M 1.5

促進劑TMTM 2

硫磺 1

合計：330.5

備注：100℃+20min H:60° 第三單體：ENB 丙烯含量：48

碘值：10 ML1+4 100℃: 60

7、EPDM蒸氣膠管配方

三元乙丙橡膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

N550碳黑 75

N990碳黑 75

石蠟油2280 75

促進劑M 1.75

促進劑PZ 0.75

促進劑TMTM 0.75

促進劑TE 0.75

硫磺 2

合計：337

8、EPDM高溫耐堿膠管配方

三元乙丙膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

N330碳黑 60

滑石粉 15

50#機油 5

DCP 4

合計：190

9、EPDM擋風玻璃密封條

三元乙丙橡膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

石蠟 1.5

N660 185

環烷油 120

促進劑BZ 2

促進劑DM 1.3

促進劑TMTD 0.6

硫磺 1.5

合計：417.9 備注：H： 68°

10、EPDM絕緣膠配方

三元乙丙膠 100

氧化鋅 5

硬脂酸 1

硅酸鎂粉 100

石蠟油 20

對醌二肟 0.5

硫磺 0.3

防老劑RD 0.5

DCP 7

合計:234.3

備注：160℃+30min H:67°