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泰州科德橡胶机械-密炼机:三元乙丙橡胶(EPDM)三大硫化体系如何选择?

发布时间:2018-07-03 20:44:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

泰州科德橡胶机械-澳门游戏平台注册网站2018年7月3日讯   三元乙丙橡胶可以采用二烯烃类橡胶用的普通硫化方法硫化,但由于一般三元乙丙橡胶双键数目较少,因而硫化速度较慢。近年来发展了高不饱和度(碘值高达29)三元乙丙橡胶,其硫化速度不低于高不饱和橡胶的硫化速度。

     三元乙丙橡胶通常可用硫磺、过氧化物、配肟和反应性树脂等多种硫化体系进行硫化。不同的硫化体系对其混炼胶的门尼黏度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的关联键型、物理机械性能(如应力-应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有着直接的影响。硫化体系的选择要根据所用乙丙橡胶的类型、产品物理机械性能、操作安全性、喷霜以及成本等因素加以综合考虑(技术支撑来自橡胶技术李秀权工作室)。表一是不同硫化体系的交联键类型及特性。表二是不同硫化体系三元乙丙橡胶性能的比较。

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性能

硫磺

半有效硫化体系

醌肟

树脂

过氧化物

辐射硫化

200%定伸应力,MPa

4.3(44)

2.8(29)

3.0(31)

/

4.5(46)

3.4(35)

300%定伸应力,MPa

9.3(95)

5.9(60)

5.9(60)

10.8(110)

10.0(102)

/

拉伸强度,MPa

22.0(224)

15.2(155)

12.0(122)

12.9(132)

15.4(157)

8.9(91)

伸长率,%

470

550

470

225

395

425

硬度(邵氏A

61

62

65

65

56

50

压缩永久变形,%

57

37

57

/

19

/

热老化试验(150*72h







拉伸强度保持率,%

56

88

66

60

90

85

伸长率保持率,%

37

64

83

67

92

85

200%定伸应力保持率,%

317

201

100

147

126

125

硫化条件

160℃*30min

160℃*30min

160℃*30min

177℃*30min

160℃*30min

400wh

配方

促进剂TMTD1.5 促进剂0.5 硫磺1.5

促进剂TMTD2 促进剂TETD2

促进剂CZ2

硫化DGM6.5

四氧化三铅10.5

溴化羟甲基酚醛树脂2.4

DCP8.15

/

EPDM100,高耐磨炭黑50,环烷25,氧化锌5,硬脂酸1

EPDM100,高耐磨炭黑62.5,环烷油25

1、硫磺硫化体系


硫磺硫化体系具有操作安全,硫化速度适中,综合物理机械性能佳以及与二烯烃类橡胶共硫化性好等优点,是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。

在硫磺硫化体系中,由于硫磺在乙丙橡胶中溶解度较小,容易喷霜,不宜多用。一般硫黄用量应控制在1~2份范围内。在一定硫磺用量范围内,随硫费用量增加,胶料硫化速度加快,焦烧时间缩短,硫化胶拉伸强度、定伸应力和硬度增高,扯断伸长率下降。硫磺用量超过2份时,耐热性能下降,高温下压缩永久变形增大。为使胶料不喷霜,促进剂的用量亦必须保持在三元乙丙橡胶的喷霜极限溶解度以下。实际上,在工业生产中,基于以下原因几乎都是采用二种或多种促进剂的并用体系。

(1)多种促进剂并用,容易达到硫化作用平衡。

(2)许多促进剂在较低浓度时,就会发生喷霜,因此用量不宜太高。

(3)促进剂之间的协同效应,有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。

各种促进剂在不同三元乙丙橡胶中的适宜用量范围列于下表三。

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    硫磺硫化体系中,促进剂的用量还可以通过增加硬脂酸的用量来提高,当其它条件不变的情况下,硬脂酸用量增加会导致交联密度、单硫和双硫交联键增加。氧化锌用量的增加亦有助于在交联时形成活性促进剂,从而提高胶料的交联密度及抗返原性,改善动态疲劳性能和耐热性能。表四是硫化速度较慢的三元乙丙橡胶的硫化体系。表五是低压缩变形、快速硫化用于注射模压和传递模压的硫化体系,表六是其它制品用硫化体系。

硫磺硫化体系适于各种澳门棋牌娱乐游戏平台。除促进剂TRQ/M和促进剂BZ/M体系外,多有喷霜现象。

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①二亚硝基五亚甲基四胺

2、硫磺给予体硫化体系


采用硫磺给予体代替部分硫磺,可使其生成的硫化胶主要具有单硫键或双硫键,因而可以改善胶料的耐热和高温下的压缩变形性能,延长焦烧时间。所使用的硫磺给予体主要有秋兰姆类,如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、TMTD、TMTM, MBSS及4, 4’一二硫代二吗啡琳(DTDM)等。表七是硫磺和硫化给予体在4 %ENB-EPDM巾性能比较,表八是几种硫化体系在ENB-EPDM中的作用。

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注:基本促进剂为TMTD0.5,促进剂ZDBC0.5,促进剂ETU0.5


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注:配方基本组成为ENB-EPDM100,氧化锌5,硬脂酸1,快压出炉黑(N550) 100,半补强炉黑(N774) 100,操作油110.

在选择硫黄硫化体系或使用部分硫黄给予体取代部分硫黄时,应注意考虑下列影响因素。

(1)三元乙丙橡胶第三单体的类型按乙叉降冰片烯、1,4一己二烯、双环戊二烯的顺序,

其硫化速度逐渐减慢,焦烧时间逐渐增加。

(2)第三单体含量越高,硫化速度越快,焦烧时间越短。

(3)促进剂用量越高,硫化速度越快,焦烧时间越短。

(4)充油三元乙丙橡胶中充油量高时,由于油起稀释剂作用,其硫化速度和交联密度均下降,需要增加硫化体系的用量,以保持硫化速度不降低。

工业上广泛使用快速、不喷霜硫化体系:促进剂M为1.5,促进剂TAITD为0.8,促进剂TeDDC为0.8,多硫化二戊亚甲基秋兰姆为0.8。此外,最近还研制了一种新的硫黄给予体OTOS.它可以增加胶料的交联密度,改善抗硫化返原性和耐老化性能,降低高温下压缩变形,含有高量OTOS的未硫化胶料经长期贮存后几乎没有喷霜现象。

3、过氧化物硫化体系


对那些要求更好耐高温性能(150℃以上)和极低压缩永久变形的特殊制品需要采用过氧化物硫化。与硫黄硫化体系相比,过氧化物硫化体系其有如下的特点。

优点:

(1)硫化胶其有优越的耐热性能和较低的压缩变形,甚至在高温下压缩变形亦很小;

(2)胶料高温下硫化速度快,且无硫化返原现象;

(3)颜色稳定性好,不污染,大多数过氧化物不易喷霜,且胶料贮存时无焦烧危险;

(4)配方简单,与不同高聚物并用时容易共硫化。

缺点:

(1)低温下硫化速度慢,因此要求较高的温度硫化;

(2)硫化胶物理机械性能低,如拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能均较低,尤其高温下耐撕裂性能差;

(3)大多数过氧化物有臭味,且可能与其它配合剂发生反应;

(4)价格贵。


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