配方因素对三元乙丙橡胶密封圈硫化胶性能的影响
配方设计与硫化胶物理性能的关系(doc8)
配方设计与硫化胶物理性能的关系配方设计与硫化胶物理性能的关系一.拉伸强度拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力· 橡胶的拉伸强度:未填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>天然橡胶NR/异戊IR>氯丁橡胶CR>丁基橡胶IIR>氯磺化聚乙烯CSM>丁晴橡胶NBR/氟橡胶FKM>顺丁橡胶BR>三元乙丙橡胶EPDM>丁苯橡胶SBR>丙烯酸酯橡胶ACM>氯醇橡胶CO>硅橡胶Q填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>聚酯型热塑性弹性体>天然橡胶NR/异戊IR>SBS热塑性弹性体>丁晴橡胶NBR/氯丁橡胶CR>丁苯橡胶SBR/三元乙丙橡胶EPDM/氟橡胶FKM>氯磺化聚乙烯CSM>丁基橡胶IIR>顺丁橡胶BR/氯醇橡胶CO>丙烯酸酯橡胶ACM>硅橡胶Q在快速形变下,橡胶的拉伸强度比慢速形变时高;高温下测试的拉伸强度,远远低与室温下的拉伸强度.· 硫化体系的影响对常用的软质硫化胶而言,欲通过硫化体系提高拉伸强度时,应采用硫磺-促进剂的传统硫化体系,并适当提高硫磺用量.同时促进剂选用噻唑类如M,DM与胍类并用,并适当增加用量.· 填充体系的影响*填料的粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,则补强效果越好.*结晶型(如天然橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大,可出现单调下降. *非结晶型(如丁苯橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值,然后下降.*低不饱和度橡胶(如三元乙丙橡胶,丁基橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值后可以保持不变.*对热塑型弹性体而言,填充剂使其拉伸强度降低.*一般情况下,软质橡胶的碳黑用量在40-60份时,硫化胶的拉伸性能比较好.· 软化体系的影响总的来说,加入软化剂会降低硫化橡胶的拉伸强度.但软化剂数量不超过5份时,硫化橡胶的拉伸强度有可能增大.因为含有少量软化剂,可以使碳黑的分散效果好.*芳氢油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响小.用量5-15份*石蜡油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响大.*对极性的不饱和橡胶(如丁晴橡胶,氯丁橡胶),最好采用芳氢油和酯类软化剂(如DBP,DOP等)· 提高硫化胶拉伸强度的其他方法:*橡胶和某些树脂共混;如天然胶,丁苯橡胶和高苯乙烯树脂共混.天然胶和聚乙烯共混.丁晴橡胶和聚氯乙烯共混,乙丙橡胶与聚丙烯共混.*橡胶的化学改性.*填料的改性==>使用表面活性剂或偶联剂.二.撕裂强度是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象.· 各种橡胶(硫化胶)的撕裂强度:天然橡胶NR>聚酯型热塑性弹性体>异戊橡胶IR>聚氨酯橡胶PUR>氯醇橡胶CO>丁晴橡胶NBR>丁基橡胶IIR>氯丁橡胶CR>氯磺化聚乙烯CSM>SBS热塑性弹性体>顺丁橡胶BR>丁苯橡胶SBR>三元乙丙橡胶EPDM>氟橡胶FKM>硅橡胶Q>丙烯酸酯橡胶ACM· 撕裂强度和硫化体系的关系:*撕裂强度和交联密度的关系有一个极大值,一般随交联密度的增加,撕裂强度增大,并出现一个极大值;然后随交联密度的增加,撕裂强度急剧下降.和拉伸强度类似，但最佳撕裂强度的交联密度不拉伸强度达到最佳值的交联密度要低。
橡胶制品的配方设计原理、配方设计与硫化物性的关系
橡胶制品的配方设计原理、配方设计与硫化物性的关系橡胶制品的配方设计原理 -一、橡胶的并用。
无论是什么橡胶不可能具有十全十美的性能，使用部门往往对产品提出多方面的性能要求，为了满足此目的，而采用橡胶并用的方法。
如，为提高二烯烃类橡胶耐热、耐光老化性能，可加入氯磺化聚乙烯。
丁睛橡胶的耐粙性很好，但耐寒性不好，若并用10%的天然胶，便可改善它的耐寒性。
在橡胶中并用高苯乙烯、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等都可改善橡胶的补强性能。
合成橡胶的工艺性能一般都不够好，特别是饱和较高的合成橡胶，无论是炼胶、压延、贴合、硫化等性能都比较差，所以常加入天然橡胶或树脂。
以改善其未硫化胶的加工性能。
如，丁苯橡胶加入5-20份低压聚乙烯，可减少丁苯橡胶的收缩率。
乙丙橡胶中加入酚醛树脂可提高粘性。
加入天然胶对一般合成橡胶的工艺性能都会有所改善。
为了改进工艺加工性能，并用天然胶或树脂的比例一般都在20%以下。
有些合成橡胶性能优良，但价格昂贵，在不损害原物性的前提下，并用其它橡胶或树脂是完全可行的，如，丁睛胶中并用聚氯乙烯或丁苯胶中掺入天然橡胶，都能起到这一作用。
1. 橡胶并用必须具有一定的相溶性，对橡胶来说天然、顺丁、异戊橡胶等能以任何比例均一地混合，最终达到相溶状态。
而天然胶与丁基橡胶就不能均一地混合。
若硬性机械地混合，所得硫化胶的实际使用性能会显着地下降，这是因为它们的相溶性很差。
并用体系最重要的因素是相溶性，从应用的观点来看，如果混合不均，非但达不到并用的目的，反而影响工艺加工，特别是硫化。
因此，并用问题的焦点是两种橡胶能否相互混合，以及混合后达到什么样的相容程度。
固体橡胶并用时，因橡胶本身粘度很大，高分子的布朗运动不像液体那么容易，扩散速度较慢，对大分子的位移造成很大的阻力，严重影响橡胶间的互容作用。
为此在工业生产中都采用机械力强化分子运动，用提高温度和加入软化剂的方法来降低粘度，以促进两种橡胶的混合，所以产物从宏观上来看虽没有相分离，但真正达到溶解状态也不是很多的，其原因包括下来有以下几点，橡胶的极性、内聚能密度、橡胶的结晶、橡胶的分子量等。
三元乙丙橡胶的分子结构参数对其性能的影响
± 0. 5° 的角度摆动， 采用美国 Alpha 技术公司生 产的 MDＲ 2000 型无转子 硫 化 仪 测 定 焦 烧 时 间 （ t1 ） 、 t90 、 最低转矩（ M L ） 、 最高转矩 （ M H ） 、 转矩差 （ MH － ML ） 、 硫化速率等相关硫化特性参数。 交联结构参数 采用德国 IIC Innovative Imaging 公司生产的 MＲ － CDS 3500 型核磁共振交联 密度仪进行测定。共振频率 15 MHz， 信号拟合采 用高斯指数和单指数方程进行拟合 。从硫化胶中 裁取长约 8 mm、 宽约 5 mm 的试样放入玻璃管顶 端， 插入磁场中稳定 2 ～ 3 min， 设定相关测试参 数， 然后测定试样的总交联密度 （ D T ） 和横向弛豫 时间（ T2 ） 。 拉伸 性 能 按 GB / T 528 —2009 用 德 国 Zwick 公司生产的 BT 1 － FＲ 005 TN A 50 型 Z 030 橡胶电子拉力试验机进行测定， 拉伸速率为 500 mm / min。 热氧老化性能 采用无锡苏南实验设备有限 公司生产的型号为 ＲLH － 225 的热空气老化箱对 胶料进行耐热氧老化性能的研究， 老化条件分别 150 ℃ × 24 h。 为 100 ℃ × 24 h、 动态机械 热 分析 采用德国 GABO 公司生 产的 EPLEXOＲ 500 N 型 动 态 热 机 械 分 析 仪 （ DMTS） 测试， 测试条件为频率 1 Hz， 温度 － 80 ～ 80 ℃ ， 升温速率 3 ℃ / min， 采用拉伸形变模式测 定弹性模量（ E ' ） 和损耗因子 （ tan δ ） 与温度的关 系曲线。 动态应变扫描 采用美国 Alpha 公司生产的 ＲPA 2000 型橡胶加工分析仪（ ＲPA） 进行分析， 频 率 1 Hz， 温 度 60 ℃ ， 应 变 测 试 范 围： 0. 28% ～ 100% ， 其中储能模量用 G ' 表示。
硫化体系对三元乙丙胶的性能影响
罗晓锋等：硫化体系对三元乙丙胶的性能影响
绝缘 材料
２ ０ １ ３ ， ４ ６ （ ４ ）
硫 化体 系对 三元 乙丙胶 的性能影响
罗晓锋 ，康春梅 ，刘春防 ，翟旭亚 ，刘永红 ，刘 惠华 ，邓春燕
（ 特变电工 （ 德阳） 电缆股份有 限公 司 ，四川 德 阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ） 摘要 ： 为研究硫 化体 系对三元 乙丙胶性 能 的影 响 ， 分别对 比分析 了不 同过 氧化二异 丙苯 （ Ｄ Ｃ Ｐ ） 含 量和 Ｎ， Ｎ， 一 间苯撑双马来酰亚胺 （ Ｈ ｖ Ａ ． ２ ） 含量对三元 乙丙胶硫化性能 、 力学性能 以及电性能 的影响。结果表明 ： 随着
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ０ ｆ Ｖ＿ ｕｌ ｃ ａ ｎｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ
ｏ ｆ Ｅｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎｅ Ｐｒ ｏ ｐｙ ｌ ｅ ｎ ｅ Ｄｉ ｅ ｎｅ Ｍｏ ｎｏ ｍｅ ｒ
Ｌ ｕ ｏ Ｘｉ ａ ｏ ｆ ｅ ｎ ｇ，Ｋａ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ｎｍｅ ｉ ，Ｌｉ ｕ Ｃｈ ｕ ｎ ｆ ａ ｎ ｇ ，Ｚｈ ａ ｉ Ｘｕ ｙ ａ ，Ｌｉ ｕ Ｙｏ ｎ ｇ ｈ ｏ ｎ ｇ ，Ｌｉ ｕ Ｈｕｉ ｈ ｕ ａ ，Ｄｅ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ｎ ｙ ａ ｎ
ＤＣ Ｐ 和Ｈ Ｖ Ａ ． ２ 含量的增加 ， 三元 乙丙胶 的硫 化速度和拉伸强度逐渐增大 ， 而断裂伸长率 和击穿强度逐渐 降
低； 在硫化过程 中Ｄ Ｃ Ｐ 起主导作用 ， Ｈ Ｖ Ａ一 ２ 起促进作用。 关键 词： 三元乙丙胶 ； Ｄ Ｃ Ｐ ； Ｈ Ｖ Ａ ． ２ ； 电线电缆 中图分类号 ： Ｔ Ｍ２ １ ５ ． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ ． ９ ２ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ ． ０ ０ ７ ０ ． ０ ５
三元乙丙橡胶材料密封圈硬度对密封性能的影响
三元乙丙橡胶材料密封圈硬度对密封性能的影响三元乙丙橡胶材料密封圈的硬度对密封性能具有重要影响。
在密封工程领域，密封圈主要是通过填充和变形来实现密封效果，而材料的硬度将直接影响其填充和变形能力。
本文将详细探讨三元乙丙橡胶材料密封圈硬度对密封性能的影响，并分析其原因。
首先，三元乙丙橡胶材料的硬度决定了其填充能力。
密封圈需要填充在密封间隙中，确保介质无法泄漏。
如果密封圈硬度过高，填充能力将会下降，无法充分填满密封间隙，从而导致介质泄漏。
相反，如果密封圈硬度过低，密封圈易于变形，无法保持稳定的填充状态，同样会导致介质泄漏。
因此，选择密封圈的硬度需要充分考虑填充能力，确保能够满足密封要求。
其次，三元乙丙橡胶材料的硬度还会影响变形能力。
密封圈在填充密封间隙的同时，还需要承受一定的变形，以适应不同的尺寸和形状。
如果密封圈硬度过高，其变形能力将会降低，导致不能适应不同的密封要求。
而如果密封圈硬度过低，其变形能力过强，会导致密封圈过度变形而失去原有的密封性能。
因此，密封圈硬度需要在填充能力和变形能力之间找到最佳平衡点，以充分发挥其密封性能。
此外，三元乙丙橡胶材料的硬度还会影响密封圈的耐磨性和耐化学性能。
硬度较高的密封圈具有较好的耐磨性，可以更好地抵抗摩擦和磨损，延长使用寿命。
同时，硬度较高的密封圈也具有较好的耐化学性能，可以抵抗介质的腐蚀和侵蚀。
因此，在一些特殊的工作环境中，选择硬度较高的三元乙丙橡胶密封圈可以提高其密封性能和使用寿命。
然而，密封圈硬度的选择也需要根据具体的应用进行考虑。
不同的工作环境和应用要求可能需要不同硬度的密封圈。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行硬度的选择和调整。
同时，在制造过程中，可以通过材料配方和工艺参数的调整来改变三元乙丙橡胶材料的硬度，以满足不同的密封要求。
综上所述，三元乙丙橡胶材料密封圈的硬度对密封性能有着重要的影响。
硬度的选择需要在填充能力和变形能力之间找到最佳平衡点，并兼顾耐磨性和耐化学性能。
橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系
橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系
橡胶制品的配方设计与胶料的工艺性能之间存在着密切的关系。
配方设计的好坏会直接影响胶料的工艺性能，从而影响橡胶制品的质量和性能。
下面将从配方设计影响胶料的混炼工艺、硫化工艺和成品性能等方面进行说明。
首先从配方设计对胶料混炼工艺性能的影响来看。
配方设计应根据应用要求确定橡胶种类、填料种类和比例、添加剂种类和用量等。
合理选择填料种类和比例可以调节胶料的硬度、强度和伸长率等性能。
选用二氧化硅作为填料可以提高胶料的硬度和抗撕裂性能；选用碳黑作为填料可以提高胶料的强度和耐磨性能。
添加剂的种类和用量也会影响胶料的混炼工艺性能。
如硫化剂的种类和用量会影响硫化速度和硫化程度，从而影响胶料的硬度和强度。
其次是配方设计对胶料硫化工艺性能的影响。
配方设计应考虑胶料的硫化特性和硫化剂的选择。
硫化特性包括硫化速度、硫化程度和硫化温度等。
配方中的硫化剂种类和用量决定了胶料的硫化速度和硫化程度。
选择过氧化物类硫化剂可以提高胶料的硫化速度和硫化程度，但也会降低胶料的工艺性能。
在配方设计中需要根据具体要求对硫化剂进行选择和定量。
最后是配方设计对成品性能的影响。
配方设计应根据橡胶制品的用途确定胶料的物理性能、机械性能和耐老化性能等指标。
制备橡胶密封制品时，需要选择具有良好耐油、耐温和耐腐蚀性能的胶料配方。
在配方设计中，可通过添加剂的种类和含量来调节胶料的物理性能和机械性能。
添加可塑剂能改善胶料的柔软性和可加工性；添加抗氧剂能提高胶料的耐老化性能。
橡胶配方设计与性能的关系-参考模板
橡胶配方设计与性能的关系-参考模板第二节橡胶配方设计与性能的关系一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系（一）拉伸强度拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。
虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。
研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力（次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。
下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。
1．橡胶结构与拉伸强度的关系相对分子质量为（3.0~3.5）×105的生胶，对保证较高的拉伸强度有利。
主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加，拉伸强度也随之提高。
例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加，拉伸强度随之增大。
随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难，从而使拉伸强度提高。
橡胶分子链取向后，与分子链平行方向的拉伸强度增加。
2．硫化体系与拉伸强度的关系欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。
交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键＞多硫键＞双硫键＞单硫键＞碳-碳键。
拉伸强度随交联键键能增加而减小，因为键能较小的弱键，在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。
3．补强填充体系与拉伸强度的关系补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径越小，表面活性越大，达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40~60份时，硫化胶的拉伸强度较好。
4．增塑体系与拉伸强度的关系总地来说，软化剂用量超过5份时，就会使硫化胶的拉伸强度降低。
对非极性的不饱和橡胶（如NR、IR、SBR、BR），芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于两者之间。
三元乙丙混炼胶硫磺硫化体系的优化
三元乙丙混炼胶硫磺硫化体系的优化三元乙丙混炼胶（EPDM）是一种具有良好的物理性能和化学稳定性的合成橡胶，广泛应用于橡胶制品、橡胶密封件、橡胶衬里、汽车零部件等领域。
硫磺硫化是目前EPDM胶最常用的硫化体系之一，通过优化硫磺硫化体系，可以进一步提高EPDM胶的性能和加工效率。
EPDM胶的硫磺硫化体系通常由硫磺、促进剂、活性填料和硫化剂等组成。
硫磺是硫磺硫化体系中最主要的硫化剂，其主要功能是与EPDM胶分子中的双键反应形成交联结构。
促进剂的作用是提高硫磺硫化速率和交联效果，常用的促进剂有过氧化物类、亚硝胺类和二硫化物类等。
活性填料可以提高硫磺硫化的均匀性，并增强硫磺与EPDM胶分子的相容性。
硫化剂是硫磺硫化反应的辅助剂，可以提高硫磺硫化的效果。
优化EPDM胶的硫磺硫化体系需要考虑以下几个方面：1.选择合适的硫磺含量：硫磺的含量对EPDM胶的硫化速率、硫化程度和物理性能有着重要的影响。
过高的硫磺含量会导致硫磺过剩，影响EPDM胶的流动性和加工性能，同时会使硫化后的胶件呈现硬化和脆化的现象。
过低的硫磺含量会导致硫化不完全，影响胶件的交联密度和物理性能。
因此，需要通过实验和试验，确定最佳的硫磺含量。
2.选择合适的促进剂：不同的促进剂对硫磺硫化体系的效果会有所差异，因此需要根据EPDM胶的具体要求选择合适的促进剂。
过氧化物类促进剂具有较高的活性，可以提高硫磺硫化的速率。
亚硝胺类促进剂在硫磺硫化体系中具有较好的活性和交联效果。
根据实际应用需要，可以选择单一的促进剂或者多种促进剂组合使用。
3.选择合适的活性填料：活性填料的选择和用量对硫磺硫化体系和EPDM胶的性能有重要影响。
常用的活性填料有炭黑、硅石、沉淀二氧化硅等。
活性填料可以提高硫磺和EPDM胶的相容性，防止硫磺的局部团聚和分散不均匀现象。
同时，活性填料还可以增加胶料的维持性能，提高胶件的耐热性和耐老化性能。
4.选择合适的硫化剂：硫化剂可以提高硫磺硫化的效果。
三元乙丙橡胶硫化体系简介和配方设计搭配概述
三元乙丙橡胶硫化体系简介和配方设计搭配概述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，但由于硫化速度较慢，故近年发展了高不饱和度三元乙丙橡胶，其硫化速度不低于高不饱和橡胶的。
三元乙丙橡胶通常可用硫黄、过氧化物、醌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粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的次联键型、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、喷霜以及成等因素加以综合考虑。
1硫黄硫化体系硫黄硫化体系是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。
在硫黄硫化体系中，由于硫黄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。
在一定硫黄用量范围内，随硫黄用量增加，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，拉断伸长率下降。
硫黄用量超过2份时，耐热性有下降，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)促进剂这间的协同效应，有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。
硫黄硫化体系中，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。
2硫黄给予体硫化采用硫黄给予体代替部分硫黄，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。
所使用的硫黄给予体主要的秋兰姆类，如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、TMTD、TMTM、MBSS 及4，4′-二硫代二吗啡啉(DTDM)等。
硫化体系对EPDM硫化胶力学性能的影响
第32卷 第3期2011年6月特种橡胶制品Special Pur pose Rubber Pr oducts Vol .32 No .3 June 2011硫化体系对EP DM 硫化胶力学性能的影响翟俊学1,肖建斌1,周 坤2(1.青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛 266042;2.辽河油田钻采工艺研究院,盘锦 124010)摘 要:考察了4,4′-二硫代二吗啉(DT DM ),N,N ′-间苯撑双马来酰亚胺(HVA -2),甲基丙烯酸镁与硫黄和过氧化二异丙苯(DCP )复合硫化体系对三元乙丙橡胶力学性能的影响。
结果表明,与纯硫黄硫化胶相比,DT DM /HVA -2/S 复合硫化体系的EP DM 硫化胶拉断伸长率及压缩永久变形均较小,而拉伸强度、定伸应力和硬度均较大,耐老化性能较好。
甲基丙烯酸盐可明显提高硫黄、过氧化物硫化EP DM 硫化胶的交联密度、拉伸强度、定伸应力和拉断伸长率。
在甲基丙烯酸镁/炭黑/EP DM 胶料中添加等量Si69改性白炭黑和石蜡油后,硫化胶各项力学性能都有明显提高,定伸应力和硬度保持较低水平,耐热空气老化性能有所改善。
关键词:三元乙丙橡胶;DT DM /HVA -2/S 硫化体系;力学性能中图分类号:T Q33314 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2011)03-0018-03收稿日期:2011-03-09作者简介:翟俊学(1976-),男,山东章丘人,博士,主要研究方向为高分子结构与性能、橡胶材料与助剂等。
三元乙丙橡胶(EP DM )常用硫黄、过氧化物及树脂硫化。
过氧化物硫化胶有较好热稳定性和耐压缩永久变形性,硫化速度慢,抗撕裂性能和其他性能均较差,气味不佳。
硫载体硫化胶综合力学性能较好,永久变形大,耐热老化性能差。
采用硫载体等助剂活化过氧化物或硫黄硫化体系[1-6],可使EP DM 或其并用硫化胶具有更加优良的加工安全性和力学性能。
硫化体系对三元乙丙橡胶防水卷材性能影响的研究
硫化特性 的测定 ， 执行Ｇ ｆ １５ ４ １９ ＢＩ ６ ８ — ９ ６橡胶用无转子硫 ＂ 化仪测定硫化特性 ； 拉伸强度 、 定伸应力 、 扯断伸长率测定 ， 执 行 Ｇ ｆ ８ ２ ０ Ｂ ｒ ２ — ０ ９硫化橡胶 或热塑性橡胶 拉伸应力应 变性能 ５ 的测 定 ； 裂强度测 定 ， 撕 执行Ｇ ／ ９ ２ ０ 硫 化橡胶或 热塑 ＢＴ５ —０ ８ ２
ｍｅ ｈ ｎｉａ ｒ ｐｅｔｅ ｅ ｈ ｍｏ ｔ ｆＭ ．ｒｒａ ｄ Ｔ ｃ ａ ｃ ｌｐ ｏ ｒｉｓｗｈ ｎｔ ｅａ ｕｎ ｒ ｎ ＲＡ ｓｌ ｒｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｏ ｗａ ｐｈ ｅ ｐ ｃｉ ｌ． ｖ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｕｌａ ｉｉ ｙ ｔｍ ； ｔｙｅｎ ｒ ｐ ｌ ｎ ｉ ｎ ｕ ｅ ； ｔｒ ｏ ｆｒ ｌ－ ｏ ｆｎｇｍａｅ ｉ ｄ ：ｖ ｃ ｎｚｎｇｓ ｓｅ ｅｈ ｌ ｅｐ ｙ ｅ ｅｄ ｅ ｅｒ ｂｂ ｒ ｗａｅｐｒｏ ｌ ｒ ｏ ｏ ， ｏ ｉ ｔｒａ ｌ
的温 度 、 力 和 时 间下 进 行 硫 化 、 样 。 压 制
１ 性能指标２ ， （ １ ． ５ Ｌ￣ 试 表 ） Ｉ 表 １ 三 元 乙丙 橡 胶 防 水卷 材 部 分 性 能 指标 圄
项 目 指 标
依据分子链中单体组成 的不 同， 乙丙橡胶 （ Ｐ 有二元 乙 Ｅ Ｒ） 丙橡胶 （ Ｐ 和三元 乙丙橡 胶 （ Ｐ Ｍ） Ｅ Ｍ） Ｅ Ｄ 之分 ， 中Ｅ Ｄ 是 由 其 ＰＭ 乙烯 、 丙烯与少量非共轭二烯烃单体共聚而得 ， 由于非共轭二 烯烃单 体在Ｅ Ｄ Ｐ Ｍ的侧链上引入了不饱双键 ， 因此 ，Ｐ Ｍ和二 ＥＤ 烯类橡 胶一样可 以用硫黄硫化体 系、 过氧化物硫化体系 、 树脂
拉 力试 验 机 ： 台湾 高 铁科 技 股 份 有 限公 司 。
硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因
硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因一、硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因分析硫磺硫化是橡胶加工过程中常用的一种方法，通过硫磺与橡胶中的双键反应，形成硫化交联，从而提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。
然而，在硫化三元乙丙橡胶的过程中，有时会出现强度低的情况。
下面将从以下几个方面进行分析。
1.硫磺与橡胶反应不完全硫磺与橡胶中的双键发生反应生成硫化交联，这是硫磺硫化的关键步骤。
然而，由于硫磺与橡胶反应速度较慢，反应时间不足以使硫磺完全与橡胶反应，导致硫化程度不够，从而影响了橡胶的强度。
2.硫磺添加量不合理硫磺的添加量对硫化三元乙丙橡胶的强度有着重要影响。
添加过少会导致硫化程度不足，从而影响橡胶的强度；添加过多则会使反应过度，产生过多的硫化交联，导致橡胶的弹性降低，同样会影响橡胶的强度。
因此，硫磺的添加量应该根据具体情况进行调整，以保证橡胶的强度。
3.硫化温度不适宜硫化温度是影响硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的关键因素之一。
过低的硫化温度会导致硫磺与橡胶反应速度变慢，反应不完全；过高的硫化温度则会导致硫磺的挥发和分解，同样会影响橡胶的强度。
因此，在硫化过程中，应选择适宜的硫化温度，以保证橡胶的强度。
4.硫化时间不足硫化时间是硫磺硫化三元乙丙橡胶的另一个重要因素。
如果硫化时间不足，硫磺与橡胶反应不完全，硫化交联的形成不充分，从而影响橡胶的强度。
因此，在硫化过程中，应控制好硫化时间，确保硫化反应的充分进行。
5.橡胶配方的问题除硫磺外，橡胶配方中的其他添加剂也会对橡胶的硫化性能和强度产生影响。
例如，过多的活性剂会导致硫化反应过度，影响橡胶的强度；而过少的活性剂则会影响硫磺与橡胶的反应速度，同样会影响橡胶的强度。
因此，在橡胶配方设计中，需要合理选择添加剂的种类和用量，以保证橡胶的硫化性能和强度。
二、改善硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的方法针对硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的问题，可以采取以下几种方法进行改善。
1.优化硫磺添加量根据具体情况，调整硫磺的添加量，既要保证硫化程度充分，又要避免反应过度。
三元乙丙橡胶过氧化物硫化配方
三元乙丙橡胶过氧化物硫化配方三元乙丙橡胶（EPDM）是一种具有优异耐热性、耐臭氧性、耐酸碱性和电绝缘性能的合成橡胶。
而过氧化物硫化是一种常用的硫化方法，能够有效地促进橡胶的硫化反应。
本文将介绍三元乙丙橡胶过氧化物硫化的配方及其影响因素。
一、三元乙丙橡胶过氧化物硫化配方的组成三元乙丙橡胶过氧化物硫化配方主要由以下几个组分组成：1. 三元乙丙橡胶：作为基础聚合物，占总配方的主要比例。
2. 过氧化物：过氧化二异丙苯（DTBP）或过氧化硬脂酸（DCP）等，作为硫化促进剂。
3. 硫化剂：硫磺（S）或硫化氢（H2S）等，与过氧化物反应生成自由基，促进硫化反应的进行。
4. 加工助剂：如活性剂、稳定剂等，用于改善橡胶的加工性能和硫化性能。
二、三元乙丙橡胶过氧化物硫化配方的影响因素1. 过氧化物的种类及含量：不同种类的过氧化物对硫化反应的速度和效果有所差异，合理选择过氧化物种类和含量可以提高硫化效率。
2. 硫化剂的种类及含量：硫磺和硫化氢是常用的硫化剂，选择合适的硫化剂种类和含量可以调控硫化反应的速度和强度。
3. 加工助剂的种类及含量：适量添加加工助剂可以改善橡胶的加工性能，如可塑性、流动性等，同时对硫化反应也有一定影响。
4. 温度和时间：硫化反应是一个温度和时间敏感的过程，适宜的硫化温度和时间可以提高硫化效率和产品质量。
5. 其他添加剂：如填料、增塑剂、防老剂等，根据具体应用需求添加适量的其他添加剂可以改善橡胶的性能。
1. 优化过氧化物的选择：选择适合的过氧化物种类和含量，可以提高硫化效率和产品性能。
2. 优化硫化剂的选择：根据具体需求选择硫磺或硫化氢作为硫化剂，合理控制硫化剂的含量以达到最佳硫化效果。
3. 优化加工助剂的使用：合理选择加工助剂种类和含量，可以改善橡胶的加工性能和硫化性能。
4. 确定最佳硫化条件：通过实验测试确定最佳的硫化温度和时间，以提高硫化效率和产品质量。
5. 优化其他添加剂的使用：根据具体需求选择适量的其他添加剂，以改善橡胶的性能。
三元乙丙橡胶硫化配方
三元乙丙橡胶硫化配方三元乙丙橡胶硫化配方三元乙丙橡胶（EPDM）是一种常见的橡胶材料，具有优良的耐候性、耐热性、耐臭氧性和电气性能。
在三元乙丙橡胶的硫化过程中，需要使用硫化剂、助硫化剂、活性剂、增粘剂、填充剂、抗氧剂、耐寒剂和耐热剂等配方成分。
下面将对每个成分进行详细介绍。
硫化剂硫化剂是三元乙丙橡胶硫化过程中的关键成分，它与橡胶分子中的双键反应，使橡胶分子交联成三维网络结构。
常用的硫化剂包括硫磺、秋兰姆、二硫化物等。
其中，硫磺是最常用的硫化剂，它具有较高的活性，能够提供良好的硫化效果。
助硫化剂助硫化剂可以促进硫化剂与三元乙丙橡胶的反应，提高硫化效率。
常用的助硫化剂包括氧化锌、硬脂酸等。
氧化锌可以提供活性点，加速硫化剂与橡胶的反应，同时还可以起到补强作用。
硬脂酸可以改善橡胶的加工性能，提高生产效率。
活性剂活性剂可以促进三元乙丙橡胶的交联反应，提高硫化效率。
常用的活性剂包括促进剂、活性剂等。
促进剂可以加速硫化剂与橡胶的反应，降低硫化温度，提高生产效率。
活性剂可以增加橡胶分子中的双键含量，提高交联密度，改善橡胶的性能。
增粘剂增粘剂可以增加三元乙丙橡胶的粘合力，提高制品的强度和耐久性。
常用的增粘剂包括古马隆、酚醛树脂等。
古马隆可以与橡胶分子发生反应，增加橡胶的粘合力。
酚醛树脂可以改善橡胶的耐热性和耐化学腐蚀性。
填充剂填充剂可以增加三元乙丙橡胶的体积，降低制品的成本，同时还可以改善制品的性能。
常用的填充剂包括炭黑、硅酸盐、碳酸盐等。
炭黑是最常用的填充剂之一，它可以提高橡胶的强度、耐磨性和耐候性。
硅酸盐和碳酸盐则可以改善橡胶的耐热性和耐化学腐蚀性。
抗氧剂抗氧剂可以防止三元乙丙橡胶在高温下氧化降解，提高制品的使用寿命。
常用的抗氧剂包括酚类抗氧剂、胺类抗氧剂等。
酚类抗氧剂可以分解橡胶中的自由基，抑制氧化反应。
胺类抗氧剂则可以捕捉过氧化物自由基，减缓氧化反应。
耐寒剂耐寒剂可以降低三元乙丙橡胶的玻璃化转变温度，改善橡胶的低温性能。
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响橡胶与金属的粘合性能对于一些应用非常重要，比如橡胶与金属之间的粘合用于生产汽车轮胎和密封件等。
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响是一个复杂而重要的研究领域，本文将从配方和工艺两个方面探讨其影响。
首先，配方对橡胶与金属粘合性能有重要的影响。
一般来说，橡胶与金属之间的粘合可以通过黏结剂来实现，黏结剂的选择和使用量是橡胶与金属粘合性能的关键。
通常使用的黏结剂有丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、天然橡胶等。
选择适当的黏结剂可以提高橡胶与金属的粘接力，增加粘接面的耐久性。
此外，橡胶与金属粘合性能也与橡胶配方中的硫化剂有关。
硫化剂可以增加橡胶硫化的速度和程度，从而增强橡胶与金属的粘合性能。
常见的硫化剂有硫酸二丁基、硫酸四甲基等。
选择适当的硫化剂和控制硫化时间可以提高橡胶与金属的粘接强度。
其次，工艺对橡胶与金属粘合性能也有重要的影响。
首先是金属表面的处理。
金属表面的处理有助于去除金属表面的氧化物和油脂等杂质，从而提高金属与橡胶的粘接强度。
常用的金属表面处理方法包括先进的清洗、酸洗和精密氧化等。
其次是接触时间和温度的控制。
橡胶与金属粘合需要一定的时间和温度来实现最佳效果。
通常情况下，橡胶与金属的接触时间需要足够长，通常需要在5-20分钟之间，以确保两者充分接触。
同时，适当的温度有助于加快粘接反应的速度和提高粘接强度。
最后是压力的控制。
适当的压力有助于橡胶与金属之间的粘合。
在粘接过程中，施加适当的压力可以增加接触面积并提高粘合强度。
然而，过高的压力可能会导致橡胶与金属之间的屈服和丧失粘接性能，因此需要权衡和控制。
综上所述，配方及工艺对橡胶与金属粘合性能有重要的影响。
通过选择合适的黏结剂和控制硫化剂、金属表面处理、接触时间、温度和压力等因素，可以提高橡胶与金属的粘接强度和耐久性，从而满足具体应用的需求。
这对于汽车轮胎、密封件等行业来说是非常重要的。
硫化体系对三元乙丙橡胶防水卷材性能影响的研究
TECHNOLOGY AND MARKETVol.18,No.1,2011乙丙橡胶是由乙烯和丙烯为主要单体共聚而得的聚合物，其分子链具有高度的饱和性，具有优异的耐臭氧性、耐老化性、耐化学品腐蚀性及优异的电绝缘性能、耐蒸汽性等，在汽车部件、建材用防水卷材、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油添加剂以及聚烯烃改性等方面具有广泛的应用[1]。
依据分子链中单体组成的不同，乙丙橡胶（EPR）有二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）之分，其中EPDM是由乙烯、丙烯与少量非共轭二烯烃单体共聚而得，由于非共轭二烯烃单体在EPDM的侧链上引入了不饱双键，因此，EPDM和二烯类橡胶一样可以用硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系及醌肟硫化体系硫化[2]。
本文着重从硫化体系的类型、促进剂的类型及硫黄的用量上对EDPM胶料硫化特性和力学性能的影响进行了研究。
1实验部分1.1主要原材料EPDM4045：中国石油吉林石化公司；复合硅酸盐水泥32.5：淮海中联水泥有限公司；N220：天津金秋实炭黑有限公司；其它配合剂均为市售橡胶工业常用品。
1.2主要设备与仪器XK-250、160开练机，QLB-50D/Q平板硫化机：无锡市第一橡塑机械厂；GT-M2000A无转子硫化仪，AI-7000-GD高低温拉力试验机：台湾高铁科技股份有限公司。
1.3基本配方EPDM100，氧化锌5，硬脂酸2，N22030，水泥110，防老剂RD0.5，防老剂A1，石蜡2.5，硫化体系为变量。
1.4试样制备根据基本配方中各种配合剂的含量，按如下加料顺序制备母胶：乙丙橡胶塑炼→防老剂RD、A→石蜡、氧化锌、硬脂酸→N220→水泥；根据计算，称量符合要求重量的母胶，然后，分别在其中加入硫化体系以制备混炼胶，最后，根据测得的硫化参数，在一定的温度、压力和时间下进行硫化、制样。
1.5性能指标及测试(表1)表1三元乙丙橡胶防水卷材部分性能指标[3]硫化特性的测定，执行GB/T16584-1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性；拉伸强度、定伸应力、扯断伸长率测定，执行GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定；撕裂强度测定，执行GB/T529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)。
汽车用三元乙丙橡胶密封条配方优化设计
上海展云化工有限公司 西陇化工股份有限公司 国药集团化学试剂有限公司 汕头市西陇化工厂有限公司 江苏强盛化工有限公司
1.2 试验仪器
表 2 实验仪器
设备名称 密炼机
平板硫化机 微型机控制电子万能材
料试验机 邵氏橡胶硬度计
熔体流动速率仪
可程式恒温恒湿试验机
度、回弹性将变差 。 [19~20]
1 实验部分
1.1 实验原料
表 1 实验药品
配料名称 EPDM 聚丙烯
活性氧化锌 轻质氧化镁
抗氧剂 抗氧剂
石蜡 炭黑 滑石粉 硅酸钙 白油 硫磺
规格 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯 化学纯
生产厂家 天津市博迪化工有限公司 天津市博迪化工有限公司 上海天莲精细化工有限公司 上海金山亭新化工试剂厂 汕头市西陇化工股份有限公司
用量 ( 因素 4) 等 4 个因素对 EPDM 密封条用热塑性弹性体性能的影响规律。结果表明 ：影响材料拉伸强度的关键因素是因素 3，
影响材料断裂伸长率的关键因素是因素 4，影响材料永久变形的关键因素是因素 2，而影响材料撕裂强度的关键因素是因素 3。各
因素的最优化水平为因素 1/ 水平 3、因素 2/ 水平 2、因素 3/ 水平 2、因素 4/ 水平 2，所得优化配方 PETP-69B 的综合性能最佳。
车用制品技术与应用
姬春梅·汽车用三元乙丙橡胶密封条配方优化设计
汽车用三元乙丙橡胶密封条配方
优化设计
姬春梅 ( 榆林职业技术学院，陕西 榆林 718100)
摘要 ：采用动态硫化技术制备的 EPDM 热塑性弹性体所加工的密封条具有耐老化、耐低温等优良特性，在建筑门窗、汽车等
三元乙丙橡胶配方及性能
三元乙丙橡胶（ethylene-Propylene terpolymer）是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的主要品种。
它除保持二元乙丙橡胶优良的耐臭氧性、耐候性、耐热性等特性外。
在硫化速度、配合和硫化胶性能等方面又不完全同于二元乙丙橡胶。
一、基本配合和质量检验方法三元乙丙橡胶的质量检验，除国际标准化组织（ISO）和美国材料试验学会（ASTM）制定的三元乙丙橡胶硫化胶性能检验方法外，我国和其它国家目前尚无统一的国家级和部级乙丙橡胶质量标准及检验方法，大多数生产者均采用其公司或厂家的企业检验方法和质量控制标准。
（一） ISO 和ASTM 三元乙丙橡胶硫化胶性能检验方法摘要表 5-14 三元乙丙橡胶基本鉴定配方重 量 份重 量 份 原料名称 ISO ASTM ASTS原料名称ISO ASTM ASTS三元乙丙橡胶 氧化锌 硫磺 硬脂酸 油炉法炭黑②ASTM103号油③ 促进剂TMTD 促进剂M 100 5 1.5 1.0 80 50 1.0 0.5 100 5 1.5 1.0 100 75 1.0 0.5 100 51.5 1.0 80 50-y①1.0 0.5 批料矿大倍数开炼机混炼密炼机混炼 微型机混炼 （开炼机头）微型机混炼（本伯里密炼机头）2 5.5 0.29 0.252 4.20.2 0.21 2 5.50.23~0.290.2~0.26合计239284239① y=在充油母炼胶中，每100份基础橡胶中油的份数。
如y 大于50份，则配方3不在加油。
② 现行工业参比炭黑，可用NB378炭黑代替，其结果稍有不同。
③ ASTM103号油特征：100℃时运动粘度为16.8±1.2mm 2/S，粘度比重常数为0.889±0.002。
④ 适用于通用型三元乙丙橡胶。
⑤ 适用于乙烯含量大于67％的高生胶强度的压出类三元乙丙橡胶。
⑥ 适用于充油三元乙丙橡胶。
1．检验配方ISO 4097—1980（E）和ASTM D3568—81a 基本鉴定配方摘于表5-14。
浅色三元乙丙橡胶最佳硫化配方
浅色三元乙丙橡胶最佳硫化配方浅色三元乙丙橡胶最佳硫化配方探究引言：浅色三元乙丙橡胶（EPDM）是一种优质合成橡胶，广泛应用于汽车、建筑、电气和管道等领域。
作为一种高性能橡胶材料，浅色EPDM的硫化配方对其性能和品质至关重要。
本文将从深度和广度两个方面对浅色EPDM最佳硫化配方进行全面评估，旨在为读者提供有价值的信息和见解。
一、浅色EPDM橡胶简介浅色EPDM橡胶是一种合成橡胶，其主要成分是乙烯、丙烯和二烯烃。
它具有优异的耐氧、耐热、耐候、电绝缘和抗老化性能，因此在不同领域广泛应用。
浅色EPDM橡胶的硫化配方关系到其物理性能和化学性质的稳定性，因此选择合适的硫化配方对于生产优质的浅色EPDM橡胶非常重要。
二、浅色EPDM橡胶硫化配方的组成在研究浅色EPDM橡胶硫化配方时，首先需要了解其主要组成部分，包括硫化剂、活性助剂、防老剂、填料和加工助剂等。
下面将分别介绍这些组成部分及其对浅色EPDM橡胶性能的影响。
1. 硫化剂：硫化剂是浅色EPDM橡胶最重要的组成部分之一，它通过与橡胶中的双键反应形成交联结构，从而实现橡胶的硫化。
常见的硫化剂包括硫和过氧化物等。
在选择硫化剂时，需要考虑其硫化速度、硫化温度和硫化度等因素。
2. 活性助剂：活性助剂在浅色EPDM橡胶的硫化过程中起着催化作用。
常见的活性助剂包括四苯硫化锌、二苯基二氧化铜等。
它们能够提高硫化剂的活性，加速硫化反应，从而缩短硫化时间。
3. 防老剂：防老剂是为了防止浅色EPDM橡胶在使用过程中产生老化现象，并提高其耐候性。
常见的防老剂包括各类芳香胺类和苯并噻唑类等。
它们能够抑制氧化反应，延长橡胶的使用寿命。
4. 填料：填料用于调整浅色EPDM橡胶的物理性能和力学性能。
常见的填料有炭黑、白炭黑和沉淀二氧化硅等。
填料的添加可以增加橡胶的强度、硬度、抗撕裂性和耐磨性。
5. 加工助剂：加工助剂是为了改善浅色EPDM橡胶的加工性能。
常见的加工助剂包括塑化剂、润滑剂和分散剂等。
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NS 0. 8，增塑剂A 2。要提高硫化胶的拉伸强
度，可适当增大硫黄用量。
2. 2. 2 拉断伸长率
配方因素对硫化胶拉断伸长率的影响如图1
所 示。 从 图 1 可 以 看 出，随 着 硫 黄 用 量 增 大，硫 化
胶拉断伸长率逐渐减小，这是因为硫黄用量增大，
交 联 键 以 多 硫 键 结 构 为 主，而 多 硫 键 键 能 低 且 不 稳定[5]，在受力作用时极易发生断裂，导致硫化胶
14. 6
17. 86
315. 32
75. 1
14. 0
18. 65
228. 50
74. 0
16. 1
15. 75
531. 50
79. 1
12. 3
15. 98
359. 75
75. 4
12. 4
16. 88
369. 95
72. 2
16. 1
17. 80
286. 75
75. 1
14. 3
18. 54
211. 40
配方因素对硫化胶拉伸强度的影响如图1所 示。 从 图1可 以 看 出，硫 化 胶 拉 伸 强 度 随 着 硫 黄 用 量 的 增 大 而 增 大，这 是 因 为 硫 化 体 系 中 硫 黄 用 量增大，硫化胶的交联程度增大。防老剂4010NA 用量对硫化胶拉伸强度的影响不大。随着促进剂 TMTD和NS用量增大，硫化胶的拉伸强度先增大后 略有减小，这是因为促进剂用量增大提高了硫化胶 的交联密度，因而拉伸强度增大；促进剂用量过大 时，硫化胶的交联密度过高，造成橡胶网络应力集 中，拉伸强度减小。增塑剂A用量为2份时，硫化胶 的拉伸强度最大。增塑剂A用量较小时，有利于配 合 剂 的 分 散，提 高 硫 化 胶 的 整 体 性 能；增 塑 剂 A 用 量过大时，削弱了橡胶分子链间作用力，破坏了橡 胶大分子链交联结构，硫化胶的拉伸强度减小。
1 实验 1. 1 配方
根 据 污 水 泵 密 封 圈 的 实 际 工 作 环 境，设 计 的 胶料试验配方如下：EPDM 100，炭黑N115 45， 氧化锌 5，硬脂酸 1，防老剂4010NA、硫黄、促 进剂TMTD、促进剂NS、增塑剂A 变量。 1. 2 主要设备和仪器
XK-160E型 开 炼 机 智 能 炼 胶 实 验 平 台，自 制；X（S）M-1. 7 L型密炼机，青岛科技大学产品； QLB-400×400×2 型 平 板 硫 化 机，上 海 第 一 橡 胶
368. 964 355. 170 339. 292
343. 272 348. 780 346. 544
346. 764 341. 450 353. 720
340. 050 343. 150 366. 730
28. 914 13. 720 33. 346
2
2
5
注：影响由大到小的顺序为硫黄用量、防老剂4010NA用量、增
70. 6
15. 8
15. 71
590. 45
78. 2
12. 9
16. 92
370. 25
76. 6
12. 6
17. 05
330. 22
73. 8
14. 5
17. 40
302. 15
71. 8
14. 8
18. 03
210. 50
70. 1
16. 7
15. 91
509. 11
82. 4
11. 2
16. 13
关键词：密封圈；三元乙丙橡胶；硫化胶；拉伸性能；老化性能；配方设计；正交试验 中图分类号：TQ333. 4；TQ336. 4＋2 文献标志码：A 文章编号：1000-890X（2016） - -06
橡胶密封圈是污水泵的重要零件，然而在实际 使用中往往达不到污水泵的检修期就需要提前单 独更换，这无疑增加了污水泵维护及保养工作量。 因此，研发一种适合污水泵较长期使用的橡胶密封 材 料 是 非 常 有 必 要 的。 三 元 乙 丙 橡 胶（EPDM）主 链由化学稳定的饱和烃组成，侧链中含有不饱和双 键，故其具有耐臭氧、耐酸碱腐蚀、耐老化、使用寿 命长等优点，被广泛应用于密封件[1]。本工作针对 污 水 泵（生 活 用）工 作 环 境，采 用 正 交 试 验 法 设 计 试 验 配 方，考 察 配 方 中 硫 黄、防 老 剂、促 进 剂 以 及 增塑剂用量对EPDM密封圈硫化胶物理性能和耐 老 化 性 能 的 影 响，旨 在 为 今 后 设 计 污 水 泵 橡 胶 密 封圈胶料配方提供参考。
用量
用量
用量
用量
用量
1 0. 5
0
0. 5
0. 2
0
21
1
1
0. 4
2
3 1. 5
2
1. 5
0. 6
4
42
3
2
0. 8
6
5 2. 5
4
2. 5
1
8
在 密 炼 机 中 依 次 加 入EPDM（0. 5 min）、增
塑 剂 A、氧 化 锌、硬 脂 酸、防 老 剂 4010NA、1/2 炭 黑
N115（2. 5 min）、1/2炭 黑N115（1 min）进 行 一 段 混炼，转子转速为70 r·min-1，填充因数为0. 7。
75. 6
15. 4
表性能指标随因子水平变动而产生的变动幅度；
表中K x（x为1，2，3，4，5）为各因子x水平的性能结 果平均值[4]。
பைடு நூலகம்
从 表 3 可 以 看 出，本 试 验 硫 化 胶 拉 伸 强
度 最 优 的 因 子 组 合 配 方 为：硫 黄 2. 5，防 老
剂 4010NA 1，促 进 剂 TMTD 1. 5，促 进 剂
因子
项目 硫黄用量
K1 K2 K3 K4 K5 R 最优水平
14. 946 16. 180 17. 148 17. 694 18. 218 3. 272
5
防老剂 4010NA
用量 16. 306 17. 022 16. 958 16. 928 16. 972 0. 716
2
促进剂 TMTD 用量 16. 484 16. 918 17. 374 16. 726 16. 684 0. 890
采 用 正 交 试 验 法[2]，选 取 硫 黄 用 量、防 老 剂 4010NA用量、促进剂TMTD用量、促进剂NS用量、 增塑剂A用量（单位均为质量份）作为试验因子，每 个因子选择5个水平，设计五水平六因子的L25（56） 正交试验。正交试验的因子和水平如表1所示。
表1 因子和水平
因子
水平 硫黄 防老剂4010NA 促进剂TMTD 促进剂NS 增塑剂A
3
促进剂NS 增塑剂A
用量
用量
16. 408 16. 510 17. 130 17. 262 16. 876 0. 854
4
16. 464 17. 072 17. 032 16. 908 16. 710 0. 608
2
注 ：影 响 由 大 到 小 的 顺 序 为 硫 黄 用 量 、促 进 剂 T M T D 用 量 、促
表2 硫化胶性能
拉伸强度/ 拉断伸长率/ 拉断伸长率 压缩永久
MPa
%
保持率/% 变形/%
12. 98
501. 35
73. 9
13. 3
15. 76
341. 55
75. 1
13. 3
17. 59
321. 75
73. 5
14. 7
17. 62
245. 70
72. 1
15. 6
17. 58
201. 35
第期
曾宪奎等．配方因素对三元乙丙橡胶密封圈硫化胶性能的影响
1
配方因素对三元乙丙橡胶密封圈硫化胶性能的影响
曾宪奎，韩广文，孙延奎
（青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061）
摘 要：采 用正交 试 验法研究 硫 黄、防老 剂4010NA、促 进 剂TMTD、促 进 剂NS以 及 增 塑 剂A的 用 量 对 三 元 乙 丙 橡 胶 （EPDM）密封圈硫化胶拉伸强度、拉断伸长率、拉断伸长率保持率和压缩永久变形的影响。结果表明，硫黄用量对EPDM 密封圈硫化胶各项性能的影响最为显著；当硫黄、防老剂4010NA、促进剂TMTD、促进剂NS和增塑剂A用量分别为0. 5， 2，1. 5，1和2份时，硫化胶的耐压缩永久变形性能最好。
塑剂A用量、促进剂TMTD用量、促进剂NS用量。
18
600
ડறͨ᫁ည
500 17
400
16
300
200 15
100
14
0
0
1
2
3
4
Ꮴҍ4010NAၸ᧙͊
18
600
500 17
400
ડறͨ᫁ည
ડறͨ᫁ည ડͨुऎMPa
ડͨुऎMPa
16
15
14 0.5
1.5
2.0
2.5
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2 结果与讨论 2. 1 试验结果
拉伸强度和拉断伸长率是评定密封圈硫化胶 物 理 性 能 的 指 标，拉 断 伸 长 率 保 持 率 和 压 缩 永 久 变形是评定密封圈硫化胶耐老化性能的指标。本 工 作 采 用 正 交 试 验 法 设 计 了 25 组 试 验 配 方，测 定 了各组试验配方硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率， 以及经过100 ℃×7 d污水介质环境加速老化试验 后的拉断伸长率保持率和压缩永久变形[3]，结果如 表2所示。 2. 2 配方因素对硫化胶物理性能的影响 2. 2. 1 拉伸强度
160 ℃/10 MPa×t 90。 1. 4 测试方法
拉伸强度、拉断伸长率按照GB/T 528—2009 《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的 测 定》进 行 测 试，哑 铃 形 Ⅱ 型 试 样，拉 伸 速 率 为 500 mm·min-1，测试温度为23 ℃。压缩永久变形 按 照GB/T 7759. 1—2015《硫 化 橡 胶 或 热 塑 性 橡 胶 压缩永久变形的测定 第1部分：在常温及高温 条件下》进行测试，采用A型试样，压缩率25%。