摘 要：通過(guò)對(duì)三元乙丙橡膠（EPDM）生膠體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、增塑體系的分析，以及白炭黑、防老劑的選擇，研究了對(duì)EPDM膠料耐熱撕裂性能的影響因素。對(duì)耐熱撕裂EPDM配方的開(kāi)發(fā)進(jìn)行指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：EPDM；熱撕裂性能；影響因素

三元乙丙橡膠（EPDM）是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，因其主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成，只在側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異，可廣泛用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件等領(lǐng)域。然而， EPDM在較高溫度下的耐熱拉伸撕裂性能較差，尤其在實(shí)際生產(chǎn)硫化過(guò)程中，將橡膠制品從模腔中脫模時(shí)容易撕裂，造成產(chǎn)品報(bào)廢。

本文從不同的配方體系對(duì)EPDM的熱撕裂影響因素進(jìn)行研究，以期確定對(duì)于EPDM的熱撕裂性能的影響因素，為耐熱撕裂EPDM配方的開(kāi)發(fā)進(jìn)行指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原材料 EPDM 牌號(hào)K4869C、K8550、K5470，朗盛公司；炭黑N550、N774，東海炭素；石蠟油2291、3801， 北京艾迪爾復(fù)合材料有限公司；石蠟油2280，太陽(yáng)石油；氣相法白炭黑M-5 卡博特公司；防老劑MB 寧波硫化公司，其它配合劑均為橡膠工業(yè)使用市售原材料。

1.2 配方及加工工藝 基本配方（質(zhì)量份）：EPDM 150；ZnO 5；硬脂酸2；炭黑30～50，石蠟油10～50，白炭黑0～20，促進(jìn)劑若干。

加工工藝：把EPDM在開(kāi)煉機(jī)上薄通5次，然后調(diào)大輥距加入EPDM，待膠料表面光滑后，加入炭黑、石蠟油、氧化鋅、硬脂酸等小料，最后加入硫黃、促進(jìn)劑，膠料混合均勻后，薄通（輥距為1mm），打三角包3次，打卷5次，調(diào)大輥距（8mm），下料，混煉時(shí)輥溫保持在40℃～50℃，經(jīng)8h以上停放，制作試驗(yàn)試片。

1.3 測(cè)試儀器 3L密煉機(jī)，東莞市利拿實(shí)業(yè)（機(jī)械）有限公司；8寸開(kāi)煉機(jī)，東莞市利拿實(shí)業(yè)（機(jī)械）有限公司；XW-221型平板硫化機(jī)，廣州勛威精密檢測(cè)儀器廠；TDS-2000型電腦拉力機(jī)，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司；M2000FAN型無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司；GT-7080S2型門尼粘度試驗(yàn)機(jī)，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司。

1.4 測(cè)試與表征 撕裂性能按GB/ T528—2008硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定（褲形、直角形和新月形試樣）測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 生膠體系對(duì)硫化膠耐熱撕裂性能的影響 不同牌號(hào)的EPDM具有不同的門尼粘度、乙烯丙烯含量及第三單體的含量，選擇不同生膠牌號(hào)EPDM膠料的并用，深入研究EPDM在常溫下和高溫下的耐撕裂性能，明確不同牌號(hào)EPDM是否對(duì)EPDM的耐熱撕裂性能造成影響。

從表1可以看出，不同溫度下及常溫下的撕裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)接近，可明確不同種類EPDM的并用，對(duì)于在常溫下和高溫下的耐撕裂強(qiáng)度的影響較小。

2.2 白炭黑對(duì)硫化膠耐熱撕裂性能的影響 通過(guò)不同用量白炭黑的使用，考察白炭黑的使用是否能夠影響EPDM的耐熱撕裂性能。

從表2可以看出，隨著白炭黑含量的增加，撕裂常溫下和高溫下的撕裂強(qiáng)度逐漸增大，在150℃條件下的耐熱撕裂性能的增加最明顯。

2.3 補(bǔ)強(qiáng)體系對(duì)硫化膠耐熱撕裂性能的影響 炭黑具有不同的結(jié)構(gòu)、粒徑、表面積、表面化學(xué)活性時(shí)，尤其是炭黑表面的含氧基團(tuán)，對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果很不一樣，通過(guò)不同粒徑炭黑的使用，考察不同炭黑的使用對(duì)于EPDM熱撕裂性能的影響因素。

從表3可以看出，通過(guò)不同炭黑的選擇，對(duì)常溫下的撕裂強(qiáng)度的影響較為明顯，隨著N550用量的增加，撕裂強(qiáng)度逐漸增大，但在高溫條件下進(jìn)行撕裂強(qiáng)度對(duì)比，撕裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)接近，由此可知不同炭黑的使用對(duì)于高溫下EPDM的撕裂性能的變化影響很小。

2.4 增塑體系對(duì)硫化膠耐熱撕裂性能的影響 石蠟油既作為EPDM增塑軟化劑的同時(shí)，又兼具防老劑的性能。它們的加入，在橡膠中有良好的相溶性，增加膠料的粘著性，有助于各種配合劑的分散和降低混煉溫度，有良好的加工性能，改善硫化膠的性能。通過(guò)不同牌號(hào)石蠟油的使用，考察不同石蠟油的使用對(duì)于EPDM熱撕裂性能的影響因素。

從表4可以看出，通過(guò)不同牌號(hào)石蠟油的選擇，不同石蠟油對(duì)EPDM常溫下、高溫下的撕裂性能的變化影響較小。

3 結(jié)論

①采用高耐磨的炭黑有助于改善EPDM常溫下的耐撕裂性能，但對(duì)于膠料高溫下的力學(xué)性能影響不大。②添加白炭黑能明顯改善EPDM膠料高溫下的性能。③以石蠟油作為增塑劑，其用量對(duì)EPDM在常溫和高溫下膠料力學(xué)性能的影響不大。

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作者簡(jiǎn)介：劉云（1985—），男，河北保定人，助理工程師，研究方向：汽車橡膠材料的研究與開(kāi)發(fā)。