EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料的制備及性能
——校企合作助力企業(yè)實(shí)例

魏立巖，李靜宇

（1.衡水學(xué)院 教務(wù)處，河北衡水 053000；2.國有資產(chǎn)管理中心，河北衡水 053000）

1 三元乙丙基耐高溫耐老化橡膠的研究現(xiàn)狀

三元乙丙橡膠的耐熱老化性能較好，使用溫度最高可達(dá)到200℃，可在150℃的條件下長期使用，常被用作耐高溫橡膠材料的首選。洪江[1]。從不同角度出發(fā)探究EPDM 基耐高溫耐老化橡膠新配方，采用茂金屬彈性體、耐抽出增塑劑各體系配合使用，提高其耐高溫耐老化性能。夏正軍[2]。等通過加入耐高溫性能優(yōu)異的硅橡膠，提高EPDM 耐高溫耐老化性能。董穎[3]。發(fā)現(xiàn)使NR 成為分散相，EPDM 成為連續(xù)相，可提高其耐高溫耐老化性能。李建芳錯誤！未找到引用源。采用甲基乙烯基硅橡膠MVQ 與POE 動態(tài)硫化，再與EPDM 共混，提高M(jìn)VQ 與EPDM 相容性；當(dāng)EPDM/MVQ=70/30時，其耐高溫耐老化性能最佳。曹楊[5]通過不同比例的填料對共混膠力學(xué)性能、耐老化性能進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)ZDMA/CaCO3=10/40時，兩者相互協(xié)同，力學(xué)性能得到提高。

2 實(shí)驗(yàn)過程與性能測試

2.1 主要實(shí)驗(yàn)材料

EPDM4045，中國石油天然氣股份有限公司；SBR，河北辛集市康達(dá)化工廠；DCP，化學(xué)純，TAIC，分析純，硫磺，化學(xué)純，4010NA，工業(yè)級，江蘇圣奧化學(xué)科技有限公司；RD，工業(yè)級，天津市茂豐橡膠助劑有限公司。

2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器

橡膠開煉機(jī)XK-160，大連嘉爾新橡塑機(jī)械有限公司；平板硫化機(jī)XLB-D350×350，青島華天鑫工貿(mào)有限公司；無轉(zhuǎn)子硫化儀JC-2000E，江都市精誠測試儀器有限公司；邵氏橡膠硬度計LX-A，溫州一鼎儀器制造有限公司。

2.3 三元乙丙橡膠的制備

2.3.1 實(shí)驗(yàn)基本配方

本實(shí)驗(yàn)分三次進(jìn)行，將每次得出的各因素的最優(yōu)結(jié)果用于下次實(shí)驗(yàn)的配方中（質(zhì)量份）。

（1）改變防老劑種類，并用比例2/3，具體設(shè)置水平見表1。：

表1 防老體系變量

（2）改變EPDM/SBR 比例，具體設(shè)置水平見表2.

表2-5 補(bǔ)強(qiáng)體系變量

2.3.2 實(shí)驗(yàn)基本流程

實(shí)驗(yàn)基本流程見圖1。

2.4 性能測試

2.4.1 老化測試

參照GB-T7762-2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行老化試驗(yàn)。

2.4.2 硬度測試

硫化試樣的硬度測試依據(jù)GB/T531.1-2008進(jìn)行。

2.4.3 拉伸測試

硫化試樣的拉伸性能依據(jù)GB/T7759進(jìn)行。

3 結(jié)果與討論

3.1 防老劑種類對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料性能的影響

3.1.1 改變防老劑種類對橡膠老化前后硬度的影響

由表3看出：防老劑固體石蠟與4010NA 并用，其老化前后的硬度變化率小于第一組和第三組，說明其耐熱老化性能較佳。

表3 改變防老劑種類對橡膠老化前后硬度的影響

3.1.2 防老劑種類對橡膠老化前后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的影響

表4 改變防老劑種類對橡膠老化前后拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率的影響

由表4可以看出：老化后的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率都比老化前的小，老化前后使用防老劑固體石蠟/RD，其拉伸強(qiáng)度優(yōu)于第二第三組，但對于老化前后拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率的變化率來說，并用防老劑固體石蠟/4010NA 時小于第一組和第三組，說明其耐熱老化性能較好。

3.2 生膠體系對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料性能的影響

3.2.1 同一生膠體系不同用量對橡膠老化前后硬度的影響

由表5可以看出：SBR/EPDM 并用比例為10/140時，其硬度變化率最小，老化前硬度變化不大，老化后硬度先增大后減小，說明第三組的耐熱老化性能較好。

3.2.2 同一生膠體系不同用量對橡膠老化前后拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率的影響。

表5 同一生膠體系不同用量對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料硬度的影響

由表6 可以看出：老化前后SBR/EPDM 并用比例為10/140時，共混膠拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率都較大，老化前后的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率的變化率都較小，說明此比例的共混膠耐熱老化性能最好。

表6 同一生膠體系不同用量對EPDM基耐高溫耐老化橡膠拉伸性能的影響

4 結(jié)論

從硫化體系、防老體系、生膠體系等角度出發(fā)來研究以EPDM 為基體的耐高溫耐老化橡膠新材料，現(xiàn)得出以下四點(diǎn)結(jié)論：

（1）當(dāng)選用防老劑固體石蠟/4010NA=2/3時，共混膠的耐熱老化性能最好。

（2）當(dāng)選用生膠體系SBR/EPDM=10/140時，共混膠的耐高溫耐老化性能最好。