论文：几种不同EPDM胶性能比较

几种不同型号三元乙丙橡胶（EPDM）对比

李举平

（西安航天华阳机电装备有限公司公司-高分子项目部陕西西安 710100 ）

摘要：三元乙丙橡胶（EPDM），主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，基本属于饱和性橡胶。不同型号的三元乙丙橡胶，由于生胶门尼粘度、第三弹体含量、乙烯丙烯含量不同，致使其加工性能和胶料基本性能不同。本文通过对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A三元乙丙橡胶硫化特性、基本物理性能和加工性能和的比较，为印刷胶辊所用主体生胶选型提供依据。

关键词：三元乙丙橡胶硫化特性物理性能加工性能

三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃组成的三元共聚物，主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使三元乙丙橡胶具有高度的化学稳定性，卓越的耐天候性，耐臭氧、耐热性能及耐水蒸气性能优异，同时也具有良好的电绝缘及耐磨性能，其物理机械性能和综合性能比较均衡。由于三元乙丙在特种合成橡胶中的优越性能，其材料广泛应用于建筑、电力、城市交通、机械、化工、印刷等行业。

目前国内外生产三元乙丙橡胶的厂家众多，生胶型号多种多样，本文对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A进行对比分析，为印刷胶辊选材提供参考。

1试验

1.1原材料

本次试验用原材料分别是三元乙丙橡胶供应商推荐胶辊用型号，其分别为：国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2650。

表1 不同型号三元乙丙生胶性能特点

型号生产商门尼粘度

ML1±4,

125℃

乙烯含量

%

ENB含量

%

物性特点

4045 国产吉化45 52 6.7 其质轻色浅，故可制造浅色制品，电绝缘性能优良且能耐较高的温度，耐老化性能和耐水性能优良，耐水和耐水蒸气性能良好。

4045 日本三井45 53.9 8.1 分子量分布宽，加工性能好。

4570 美国陶氏70 50 5 混炼性及挤出性极佳、物性好。

4520 美国陶氏20 50 4.9 模内流动性极强，强度较他厂类似牌号高，在低可塑剂中当改质剂。

2340A 德国朗盛25 53 6 中等ENB含量，焦烧安全性，同时窄的分子量分布又可保证较高的硫化速率。

1.2试验配方

试验配方见表2.

表2试验配方

生胶名称

配方编号（生胶型号）

1# 2# 3# 4# 5#

三元乙丙橡胶国产吉化4045 日本三井4045 美国陶氏4570 美国陶氏4520 德国朗盛2340A

注：基本配方：三元乙丙橡胶100，三元乙丙再生胶15，氧化锌15，氧化镁2.0，硬脂酸0.5，防老剂4010NA1.0，防老剂RD1.0，快压出炭黑60，白炭黑25，石蜡油15，过氧化二异丙苯DCP 3.5，硫磺0.8，促进剂M0.5，TAIC 1.5

1.3试验设备

开放式炼胶机， XK-160，无锡森纳精密机械设备厂；型电子拉力试验机，JSL-2500N，扬州市

精艺试验机械有限公司；平板硫化机，SN-25T，无锡森纳精密机械设备厂；邵氏硬度计，LAC-YJ，

温州一鼎仪器制造有限公司。

1.4试样制备

用XK-160开放式炼胶机进行试样胶料制备。

混炼工艺：三元乙丙橡胶与三元乙丙再生胶压合→氧化锌、氧化镁、硬脂酸→防老剂4010NA、防老剂RD→1/3快压出炭黑→剩余快压出炭黑、白炭黑、石蜡油搅匀，分2～3次加入→过氧化二异

丙苯、硫磺、促进剂M、TAIC。

在25T平板硫化机上进行标准试样制备。平板硫化机设定参数：硫化温度160℃，时间30分钟，平板压力不小于15MPa。

1.5性能测试

硬度按照GB/T 531.1-2008测试；

拉伸强度、拉断伸长率拉断、拉断永久变形按照GB/T 528-2009测试。

2结果和讨论

2.1混炼胶的硫化特性

试验配方中选择过氧化物/硫黄硫化体系。5种不同生胶的硫化特性数据见3。

表3不同型号生胶的硫化特性数据

试验编号生胶型号T10，min T90,min ML N.m MH N.m 1# 国产吉化4045 1.07 13.56 0.15 0.52 2# 日本三井4045 1.12 15.57 0.20 0.53 3# 美国陶氏4570 0.20 4.51 0.12 0.29 4# 美国陶氏4520 8.35 28.20 0.10 0.13 5# 德国朗盛2340A 2.00 19.03 0.24 1.06

从表3可以看出3#硫化起步速度很快，焦烧时间太短，最高、最低扭矩相差太小；4#硫化速度起步太慢，焦烧时间太长，最高、最低扭矩相差太小。1#、2#、5#硫化起步速度、焦烧时间、扭矩间距相对稳步，能够满足胶辊胶料硫化特性要求；3#适宜于橡胶密封件产品，4#适宜于胶布产品，不适宜于胶辊产品。

2.2硫化胶基本物理性能

表4不同型号生胶对胶料性能的影响

配方编号

试验项目

1# 2# 3# 4# 5#

硬度，邵尔A 68 68 68 67 67

拉伸强度，MPa 10.3 11.1 9.9 7.9 10.9

拉断伸长率，% 275 336 284 261 293

12 13 10 12 15

拉断永久变

形，%

从表4来看，不同型号的生胶对应的硫化胶硬度基本相同，但在拉伸强度、拉断伸长率、拉断永久变形上存在差异比较大。在拉伸强度方面，2#>5#>1#>3#>4#；拉断伸长率方面，2#>5#>3#>1#>4#；拉断永久变形方面，3#>1#、4#>2#>5#。根据以上数据4#数据最差，拉伸强度和伸长率都偏低，1#、2#、3#、5#数据基本满足要求，综合数据2#拉伸强度、伸长率数据最佳。

2.3加工性能

在胶料混炼过程中，3#料包辊性能差，加工时两边掉胶渣、挤出料表面粗糙；4#门尼粘度最低，