充油三元乙丙橡膠的應(yīng)用

 

1. 汽車工業(yè)領(lǐng)域

1.1 汽車輪胎

丁基橡膠(IIR)具有優(yōu)良的氣密性、耐候性和耐臭氧性,是用作汽車輪胎的理想材料;但是IIR的加工性能差,與填充油、炭黑的相容性差。若在IIR中加入少量的EPDM不僅很好地解決了以上問題,而且還使這種膠料壓出物表面光滑、消除了停放時折疊處變薄等現(xiàn)象,提高了抗壓縮永久變形、耐磨及動態(tài)力學(xué)性能,提高了低溫柔韌性和抗氧化能力。實驗表明IIR-EPDM制得的汽車內(nèi)胎具有不變軟,不粘外胎,尺寸不變大,不打褶,又能夠防止在高速運轉(zhuǎn)時的生熱;而且這種并用膠擠出速度快,半成品收縮小且表面光滑。黃珊等人研究了不同共混比及硫化體系對IIR-EPDM共混物物理機械性能的影響表明:IIR-EPDM共混物的同步硫化性較好,并有可能實現(xiàn)共硫化;共混比為75:25的試樣綜合物理機械性能較好。

 

1.2. 汽車密封條

隨著現(xiàn)代信息科技的發(fā)展,轎車越來越普及,對車速的要求也越來越高。當(dāng)汽車在高速行使時制動比較頻繁,大量摩擦生熱會使制熱系統(tǒng)溫度升高,當(dāng)超過制動液沸點時,制動液蒸發(fā)形成蒸汽有可能造成氣堵現(xiàn)象,從而引起制動失靈,所以對活塞密封圈的密封要求很高。目前國內(nèi)外均采用耐濕性能較好的EPDM材質(zhì)制造。用鹽浴或微波硫化的EPDM可用于汽車門窗,擋風(fēng)玻璃的密封材料;特別是連續(xù)硫化的EPDM密封條,其性能符合大眾汽車公司VW.TC-250的技術(shù)要求。有學(xué)者對EPDM海綿密封條生產(chǎn)過程進行了研究發(fā)現(xiàn),硫化起步溫度及發(fā)泡劑開始反應(yīng)的溫度和促進劑體系都對成品性能有重要影響。

 

1.3. 汽車?yán)鋮s液膠管

現(xiàn)代汽車的車身結(jié)構(gòu)和發(fā)動機結(jié)構(gòu)越來越緊湊,再加上燃油利用率的不斷提高,導(dǎo)致汽車罩蓋下溫度不斷升高,汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的工作溫度也大大提高。汽車在行使過程中的冷卻液溫度可達到90~110℃,這就要求汽車散熱器冷卻液膠管能在高溫下工作,EPDM是最優(yōu)異、最合適的彈性體材料。用于散熱器膠管時,EPDM既具有良好的耐熱性和耐臭氧性,又具有優(yōu)異的耐油和化學(xué)穩(wěn)定性。

 

2. 電子電氣領(lǐng)域

2.1. 作為絕緣材料使用

EPDM是一種飽和橡膠。它具有優(yōu)異的電絕緣性,大量用于中高壓電線電纜的絕緣材料。數(shù)據(jù)表明,EPDM的含量越高所制得的絕緣材料的絕緣性就越好。在制造電線電纜的配方及生產(chǎn)工藝上,王柏東等人介紹了用韓國油公株式會社生產(chǎn)的EPDM501A制造電線電纜的情況。另外,用氯化聚乙烯-EPDM制得的空調(diào)器YZW型電線電纜線外觀光滑致密,挺性好,不變形,顏色不遷移,銅線不需鍍錫,并且物理性能優(yōu)良,耐候性好,使用壽命長,生產(chǎn)效率高,具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

 

表：EPDM的絕緣性能（份）

 

	高壓絕緣材料	中壓絕緣材料	低壓絕緣材料
總份數(shù)	100	100	100
EPDM	54~55	34~35	26~27

 

日常生活用電過程中,導(dǎo)體熱過載時會產(chǎn)生電火花,而EPDM是一種易著火燃燒的材料;要使EPDM材料能安全地作為電線電纜材料,則必須對其進行阻燃處理。研究改性膨潤土在EPDM無鹵阻燃膠料中的作用表明,在EPDM無鹵阻燃膠料中加入5~10份改性膨潤土,不僅提高了硫化膠的阻燃性能,而且還降低了橡膠制品的成本。另有研究表明,在眾多阻燃劑中,經(jīng)硅烷表面處理的氫氧化鋁(牌號ATH)能賦予膠料良好的阻燃性,并且還可以降低制品的成本。高密度聚乙烯(HDPE)-EPDM阻燃體系經(jīng)􀀁射線輻射發(fā)生交聯(lián),使體系的阻燃性大大提高,并且還改變了共混高聚物的表面結(jié)構(gòu)及界面結(jié)構(gòu),增強了制品機械性能。

 

2.2. 導(dǎo)電材料的探索

要使高分子材料具有導(dǎo)電能力,一種是合成本身具有導(dǎo)電能力的高分子;一種是在聚合物中混入具有導(dǎo)電能力的材料。目前后一種的研究和應(yīng)用最為廣泛,而這種材料導(dǎo)電性的好壞決定于導(dǎo)電材料顆粒在聚合物中的分散情況。研究發(fā)現(xiàn),含乙炔分散相的丁氰橡膠經(jīng)EPDM改性后,使得乙炔在基體中分散更加均勻,從而提高了材料的導(dǎo)電性。另有研究發(fā)現(xiàn)炭黑在EPDM-EVA體系中集中分布在兩相的界面之間,大大增強了EPDM橡膠的導(dǎo)電性。蒲青林等人用乳液聚合法一步制得的聚苯胺-磺化EPDM鋅離子聚合體導(dǎo)電復(fù)合物,具有很好的導(dǎo)電性能,并且該復(fù)合物表現(xiàn)出熱塑性彈性體特征,易于加工。

 

3. 建筑領(lǐng)域

EPDM改性的熱塑性材料在高壓下流動性好,固化速度快,且容易脫模。此類材料既可注塑成型也可擠出成型,還可采用擠出吹塑工藝(如抽水馬桶的水箱堵蓋等)。目前國內(nèi)外大量建筑玻璃幕墻的密封防震墊、天窗的密封件、鋁合金或塑鋼門窗的密封條、高架公路和橋梁的伸縮接縫、建筑物防水接縫以及室內(nèi)地板伸縮接縫等均采用EPDM材料制得。此外,EPDM橡膠浴室墊具有防滑、健身和裝飾作用,廣泛用于賓館、公共洗浴場和家庭浴室。EPDM-PP熱塑性彈性體在土木建筑上,用于層頂、水壩及水庫所用的防水卷材或片材,具有很好的防滲水效果和絕緣性,同時其耐紫外線耐臭氧性好,能長期地在戶外使用。形狀記憶合金在建筑上有著廣泛的應(yīng)用,特別是在管道連接方面。利用EPDM與PP合金的形狀記憶效應(yīng)研制的彎管接頭,在生產(chǎn)實踐中有著一定的應(yīng)用。

 

4. 其它領(lǐng)域

EPDM的發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐候性、低溫柔軟性等優(yōu)點,近年來在汽車工業(yè)和建筑工業(yè)上作為密封和隔熱材料使用。發(fā)泡橡膠的成型方法主要有模壓發(fā)泡和自由發(fā)泡兩種。模壓發(fā)泡是指在模腔內(nèi)裝滿發(fā)泡材料,通過加熱加壓,使之硫化發(fā)泡;自由發(fā)泡是指在熱空氣、微波或鹽浴中直接硫化發(fā)泡、自由膨脹。對EPDM模壓發(fā)泡中的配方和工藝因素的研究表明,用發(fā)泡劑H(N,N/-二亞硝基五亞甲基四胺)具有易發(fā)散,發(fā)氣量大且價格低廉等優(yōu)點。發(fā)泡技術(shù)的核心問題是如何使發(fā)泡過程和硫化過程的速度相匹配。研究EPDM發(fā)泡的生產(chǎn)工藝和發(fā)泡速度表明,當(dāng)試樣的硫化曲線與發(fā)泡劑分解速度曲線走勢相同時,兩者匹配良好,發(fā)泡制品力學(xué)性能優(yōu)良。對硅橡膠-EPDM泡沫合金材料的研究表明,采用硅烷偶聯(lián)劑后,硅橡膠-EPDM共混物分散均勻性較好,泡沫合金的密度小于5.5*105g/m3,泡孔均勻,平均孔徑小于80μm;且泡沫合金的拉伸強度、抗壓性能和阻尼減震能力均優(yōu)于硅橡膠泡沫。