充油三元乙丙橡膠的應用

 

1. 汽車工業領域

1.1 汽車輪胎

丁基橡膠(IIR)具有優良的氣密性、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象,提高了抗壓縮永久變形、耐磨及動態力學性能,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

隨著現代信息科技的發展,轎車越來越普及,對車速的要求也越來越高。當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溫度升高,當超過制動液沸點時,制動液蒸發形成蒸汽有可能造成氣堵現象,從而引起制動失靈,所以對活塞密封圈的密封要求很高。目前國內外均采用耐濕性能較好的EPDM材質制造。用鹽浴或微波硫化的EPDM可用于汽車門窗,擋風玻璃的密封材料;特別是連續硫化的EPDM密封條,其性能符合大眾汽車公司VW.TC-250的技術要求。有學者對EPDM海綿密封條生產過程進行了研究發現,硫化起步溫度及發泡劑開始反應的溫度和促進劑體系都對成品性能有重要影響。

 

1.3. 汽車冷卻液膠管

現代汽車的車身結構和發動機結構越來越緊湊,再加上燃油利用率的不斷提高,導致汽車罩蓋下溫度不斷升高,汽車冷卻系統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,又具有優異的耐油和化學穩定性。

 

2. 電子電氣領域

2.1. 作為絕緣材料使用

EPDM是一種飽和橡膠。它具有優異的電絕緣性,大量用于中高壓電線電纜的絕緣材料。數據表明,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工藝上,王柏東等人介紹了用韓國油公株式會社生產的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,并且物理性能優良,耐候性好,使用壽命長,生產效率高,具有良好的經濟和社會效益。

 

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	100	100	100
EPDM	54~55	34~35	26~27

 

日常生活用電過程中,導體熱過載時會產生電火花,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􀀁射線輻射發生交聯,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構及界面結構,增強了制品機械性能。

 

2.2. 導電材料的探索

要使高分子材料具有導電能力,一種是合成本身具有導電能力的高分子;一種是在聚合物中混入具有導電能力的材料。目前后一種的研究和應用最為廣泛,而這種材料導電性的好壞決定于導電材料顆粒在聚合物中的分散情況。研究發現,含乙炔分散相的丁氰橡膠經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電性。另有研究發現炭黑在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鋅離子聚合體導電復合物,具有很好的導電性能,并且該復合物表現出熱塑性彈性體特征,易于加工。

 

3. 建筑領域

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研制的彎管接頭,在生產實踐中有著一定的應用。

 

4. 其它領域

EPDM的發泡材料具有優異的耐候性、低溫柔軟性等優點,近年來在汽車工業和建筑工業上作為密封和隔熱材料使用。發泡橡膠的成型方法主要有模壓發泡和自由發泡兩種。模壓發泡是指在模腔內裝滿發泡材料,通過加熱加壓,使之硫化發泡;自由發泡是指在熱空氣、微波或鹽浴中直接硫化發泡、自由膨脹。對EPDM模壓發泡中的配方和工藝因素的研究表明,用發泡劑H(N,N/-二亞硝基五亞甲基四胺)具有易發散,發氣量大且價格低廉等優點。發泡技術的核心問題是如何使發泡過程和硫化過程的速度相匹配。研究EPDM發泡的生產工藝和發泡速度表明,當試樣的硫化曲線與發泡劑分解速度曲線走勢相同時,兩者匹配良好,發泡制品力學性能優良。對硅橡膠-EPDM泡沫合金材料的研究表明,采用硅烷偶聯劑后,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于硅橡膠泡沫。