紫外光交联三元乙丙橡胶的研究
紫外光辐照交联聚烯烃弹性体的研究
紫外光辐照交联聚烯烃弹性体的研究陈伟;丁小磊;翟松涛;唐龙祥;王平华【摘要】以二苯甲酮为引发剂，三烯丙基异三聚氰酸酯为交联剂，采用紫外光对聚烯烃弹性体（POE）进行辐照交联，研究了辐照时间对POE的凝胶含量、力学性能、维卡软化温度、耐热性、电性能、硬度等的影响。
结果表明：随着辐照时间延长，POE的凝胶含量、绝缘性逐渐增加，拉伸强度、热分解温度、拉伸断裂能、硬度和维卡软化温度先升高后下降，而断裂拉伸应变逐渐下降；当辐照时间为2s 时，拉伸强度、体积电阻率、维卡软化温度较纯POE分别提高29.3%，436.4%，6.1℃。
%Polyolefin elastomer (POE) was UV-photocrosslinked with benzophenone as photo-initiator and triallyl isocyanurate as crosslinker, and the effects of photocrosslinking time on gel content, mechanical properties, Vicat softening temperature, thermal resistance, electrical insulation resistance, hardness, etc. were studied. The results show that the gel content and the insulation resistance of POE rise with increasing photocrosslinking time. The tensile strength, tensile fracture energy, thermal decomposition temperature, hardness and Vicat softening temperature of POE increase first and then decrease, while the tensile strain at break of POE decreases gradually with the increase in photocrosslinking time. When the photocrosslinking time is 2 s, the tensile strength, volume resistivity and Vicat softening temperature of photocrosslinked POE are increased by 29.3%, 436.4%, and 6.1 ℃ respectively in comparison with those of pure POE.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P59-61)【关键词】聚烯烃弹性体;紫外光交联;耐热性;力学性能;绝缘性能【作者】陈伟;丁小磊;翟松涛;唐龙祥;王平华【作者单位】合肥工业大学化学与化工学院，安徽省合肥市 230009;合肥工业大学化学与化工学院，安徽省合肥市 230009;合肥工业大学化学与化工学院，安徽省合肥市 230009;合肥工业大学化学与化工学院，安徽省合肥市 230009;合肥工业大学化学与化工学院，安徽省合肥市 230009【正文语种】中文【中图分类】TQ316.6+4聚烯烃弹性体（POE）是乙烯和1-辛烯在茂金属催化剂作用下聚合而成的新型热塑性弹性体，由美国DuPont功能弹性体公司采用限定几何构型催化剂技术（CGCT）和Insite工艺开发，商品名为Engage。
三元乙丙橡胶过氧化物交联机理
热 和光 具有 更 好 的抗 耐 性 。这 一 点 使 得 Ｅ Ｄ） Ｐ（
Ｍ 成 为户 外 和高温 场 合 的首选 弹性 体 ， 已广 泛应
用 于汽 车 密 封 系统 、 门窗 密封 条 、 顶 卷材 、 屋 防水 卷材 、 电线 电 缆 和 三 角 带 等 。 目前 ， Ｐ Ｅ ＤＭ 已发
嘲
Ｅ Ｐ 催 化剂 ＋／
图 ２ 目前 普 遍 接 受 的 Ｅ Ｄ 过 氧 化 物 硫 化 机 理 Ｐ Ｍ
哪 蹦
／
ＥＢ Ｎ ＼
／ Ｐ
由于硫 化体 系 的复 杂 性 （ 大量 低 浓 度 物 质 的
形 成） 以及交 联 聚合物 分 析 困难 ， 致对 过氧 化物 导
硫 化机 理细 节 以 及 形成 的结 构 研 究 缺 乏 。最 近 ，
降 冰 片 烯 （ Ｎ 催 化 加 氢 形 成 ５亚 乙 基 降 冰 片 烷 Ｅ Ｂ） 一
（ Ｎ Ｈ） Ｅ Ｂ
ＧＣ和 ＧＣ ￣Ｇ Ｃ分 离 得 到 多 种 交 联 模 拟 产 物 ， 并 通过 ＭＳ得 到其 精 细 结 构 ； 二 个 是 利 用 固态 核 第 磁共 振 （ ＮＭＲ） 究 用¨Ｃ标 记 的 Ｅ Ｄ 过 氧 化 研 Ｐ Ｍ
是通 过 以下 两种 途径 进行 的 ： 个 Ｅ Ｄ 大分 子 两 Ｐ Ｍ 自由基 结 合 或 者 一 个 Ｅ Ｄ 大 分 子 自 由 基 与 Ｐ Ｍ Ｅ Ｄ 不 饱 和基 团 结 合 。光 谱 学 分 析 已经 验 证 ＰＭ
了过 氧化物硫 化 中不饱 和 Ｅ ＤＭ 的转 换 。ＶＮＢ Ｐ －
、
Ｅ Ｄ 具有 较 高 的过 氧 化 物 硫 化 活 性 是 由 于第 Ｐ Ｍ
紫外光交联三元乙丙橡胶电缆绝缘料及其制备方法
芳香烃 ） 测标 准要求 的环 保橡胶 材料 配方 为 ： 检 氯
紫 外 光 交 联 三 元 乙丙 橡 胶 电缆 绝 缘 料
及 其 制 备 方 法
中 豳 分类 号 ： ＴＱ３ ３ ４ Ｔ ３ ． ２ ３ ． ； Ｑ３ ６ ４ 文献标识码 ： Ｄ
化 聚 乙烯 ５ 润滑 剂 ， 硫化 助剂
Ｏ 。该 ～５
环保 橡胶材 料 主要 用 于 制 作 电线 绝 缘 材 料 ， 可采
用现 有 工 艺进 行 混炼 、 出成 型 、 化 ， 产 品 符 挤 硫 且 合Ｐ ＡＨｓ 测标 准要 求 ， 绝 了使 用 过程 中的 安 检 杜
全隐患。
（ 本刊 编辑 部 赵 敏）
ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｏ ｅ ｔｅ ．
一
种 型 环 保 生 物橡 胶 芳 烃 油 的
生产 工 艺
中图 分 类 号 ： Ｑ３ ０ ３ ． Ｔ ３．８ ４ 文献标识码 ： Ｄ
交联 剂
０５ ， 化 剂 ． ～５ 软
５ １ ， 烷偶 联 剂 ～ Ｏ硅
０ ８ １ ２ 复合 抗 氧剂 ．～ ． ，
（ 刊 编辑 部 本 赵 敏）
“
一
由东 莞市 瑞桥 电器 有 限公 司 申请 的 专利 （ 专
利号 Ｃ １ １ ３ ７ ９ 公 开 日期 ２ ０ －５２ ） Ｎ ０ ４ ４ ２ ， ０ ９０ －０ 种 环保 橡胶 材料 ” 涉及 的可 满足 Ｐ ， ＡＨｓ 多 环 （ ２～３ ， ０ ０ 滑石 粉
ｐｒ ｃ ｓ ． ｏ ｅ ｓ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｓ ＮＢＲ ； ｏ ｌｎｇ ｇ ｎｔ ｈｉ ｈ ｅ ｃ ｕｐ ｉ ａ ｅ ； ｇ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ｍｉ ｉ ｏ ｅ ｓ ｒｔ ｅ ｘ ｎｇ ｐｒ ｃ ｓ ；ｐｈ ｉａ ｏ ｒ ｉ ｓ ｙ ｍｉ ｙｓｃ ｌ ｐｒ ｐｅ ｔｅ ；ｄ ｎａ ｃ
三元乙丙橡胶(EPDM)耐热氧老化性能的研究
毕业论文三元乙丙橡胶（EPDM）耐热氧老化性能的研究院系名称：机电工程学院专业名称：材料科学与工程学生姓名：孙永娜学号： 2006042106指导教师：丛川波（讲师）完成日期 2010年 6 月 20日中国石油大学（北京）本科毕业论文第I页三元乙丙橡胶（EPDM）耐热氧老化性能的研究摘要为了考察EPDM的耐热氧老化性能，本文通过对不同硫化体系、不同防护体系和不同补强填充体系的EPDM配方进行热氧老化进而优选配方，同时对其溶胀度和断口形貌进行了研究。
结果表明：过氧化物硫化体系比硫磺硫化体系耐热性好，压缩永久变形小；防老剂RD+MB比防老剂4020、NAPM的防护作用好；炭黑N330的补强效果最好；无机填料MgO和MDMA的并用能够提高耐热氧老化性能；并且随着老化时间的延长，橡胶的拉伸强度、断裂伸长、溶胀度的变化趋势总体是下降的，并且对不同硫化体系和不同炭黑种类的配方进行了寿命推算。
关键词：三元乙丙橡胶；热氧老化；溶胀度；断口形貌；寿命推算The aging study of ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM) under the conditions of high temperatureAbstractIn order to investigate the aging property of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) rubber in the high temperature，we choose the optimal design of EPDM by changing curing system， antioxidant and reinforcing and filling system. The mechanical properties， swelling degree and SEM were used to assess aged properties of EPD- M. Resulted indicated that for the EPDM，peroxide cure systems is better than su1ph- er cure systems in heat resistance； antioxidant RD and antioxidant MB is better than antioxidant 4020 and antioxidant NAPM in protective effect； Charcoal black N330 has the best reinforcement effect；MgO and MDMA can improve the thermal-oxydattive ageing property ；And the tensile strength， elongation at break and swelling degree of EPDM compound decreased with the aging time generally. The life of different cure systems and different charcoal black was calculated too.Key words: EPDM； thermo-oxidative ageing； swelling degree； fracture apperance； life calculation目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 EPDM的结构 (1)1.1.2 EPDM的性能 (2)1.1.3 EPDM的配合与加工 (3)1.1.4 EPDM的应用 (4)1.2 橡胶的热氧老化及寿命预测 (4)1.2.1 橡胶热氧老化机理及提高耐热性的方法 (4)1.2.2 橡胶加速老化实验 (6)1.2.3 橡胶老化性能的评定方法 (7)1.2.4 寿命预测方法 (7)1.3 三元乙丙橡胶热氧老化的国内外研究现状 (10)1.3.1 国内研究现状 (11)1.3.2 国外研究现状 (11)1.4 本课题的研究意义及主要内容 (13)第2章实验部分 (14)2.1 原材料及设备 (14)2.1.1 原材料 (14)2.1.2 主要设备与仪器 (15)2.2 实验主要内容及性能测试 (15)2.2.1 实验步骤 (15)2.2.2 老化实验 (16)2.2.3 性能测试 (17)第3章结果与讨论 (19)3.1 引言 (19)3.2 EPDM的配方筛选 (19)3.2.1 EPDM硫化体系的筛选和优化 (19)3.2.2 EPDM不同防老剂配方的筛选 (27)3.2.3 EPDM不同炭黑配方的筛选 (29)3.2.4 EPDM不同填料配方的筛选 (31)3.3 EPDM的寿命预测 (33)3.3.1 不同硫化体系的寿命预测 (34)3.3.2 不同炭黑种类的寿命预测 (38)3.4 溶胀度分析 (42)3.5 EPDM断口形貌分析 (44)第4章结论 (48)参考文献 (49)致谢 (4)第1章绪论第1页第1章绪论1.1 概述三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料，并用少量的非共轭二烯烃在zeigler一Netta催化剂作用下聚合而成的一种通用合成橡胶。
三元乙丙橡胶汽车密封条着色污染的测试与分析
944 橡 胶 工 业2019年第66卷三元乙丙橡胶汽车密封条着色污染的测试与分析施云舟（上汽大众汽车有限公司，上海201805）摘要：研究三元乙丙橡胶（EPDM）汽车密封条对车身油漆着色污染的测试方法，分析着色污染原因。
结果表明：与VDA 675242推荐方法和恒温恒湿环境模拟测试法相比，湿热交变模拟测试法能够有效判别EPDM密封条导致车身油漆黄变的潜在风险；EPDM密封条对车身油漆的着色污染以高湿度环境中水抽提污染为主；高着色性促进剂的残留和析出是导致EPDM密封条着色污染的关键因素。
关键词：三元乙丙橡胶；汽车密封条；油漆；着色污染；促进剂中图分类号：TQ333.4；TQ336.4＋2；U467.3 文章编号：1000-890X（2019）12-0944-04文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2019.12.0944三元乙丙橡胶（EPDM）因具有优良的耐老化和耐天候性能，广泛应用于密封和减震等汽车零部件中[1-2]。
EPDM制品如密封条在使用过程中频繁与汽车车身接触并被挤压，常会对所接触的车身油漆尤其是浅色油漆表面造成着色污染，导致局部油漆颜色变化[3-4]。
随着客户对汽车外观质量的要求不断提高，着色污染问题已受到众多汽车厂商和售后服务商的普遍关注，亟待解决，但相关研究较少[5]。
本工作主要讨论EPDM汽车密封条对油漆接触表面着色污染的测试方法，并对着色污染原因进行分析。
1 EPDM密封条对车身着色污染案例4种EPDM密封条装车使用了一段时间后，对所接触的浅色车身产生了黄变着色污染（如图1 所示）。
图1（a）所示为汽车后盖横梁与行李箱盖密封条接触挤压区域油漆发黄；图1（b）为汽车车门下方拐角与车门内部密封条接触区域油漆发黄；图1（c）为汽车车身门框下方拐角与头道密封条接触区域油漆发黄；图1（d）为汽车车门下侧与车门内部密封条接触区域油漆发黄。
a bc d图1 EPDM密封条对浅色车身着色污染案例2 实验2.1 试样样件1，2，3，4分别为图1（a）（b）（c）（d）对应的4种缺陷密封条的同批次产品。
三元乙丙橡胶紫外老化表观行为及纳米防老化剂作用机制
ＣＨＥＮ Ｈｏ ｎ ｇ— ｒ ｉ ｎ ｇ” ， Ｇ Ａ Ｏ ｉｎ ｆ 旧 ，Ｌ Ｕ Ｌ ｉ ｎ ” ，Ｌ Ｉ Ｘｉ ａ ｏ — ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｆ Ａ ＮＧ Ｙ ｕ ｅ — ｈ ｕ ａ ，ＧＵ Ｏ Ｃ ｈ ｕ ｎ — ｙ ｕ ｎ
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１ ）Ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ ）Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ８ ３ ８ ０ ０ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
化钛 的光催化作用 ， 延缓 了三元乙丙橡胶的老化进程．添加 纳米 防老化剂后 ， 试样 表面孔 洞密度 减少 ， 色差 和失 光率 分别 降
三元乙丙橡胶耐热氧老化性能的研究
三元乙丙橡胶耐热氧老化性能的研究三元乙丙橡胶（EPDM）是一种优良的高分子材料，具有耐热、耐氧和耐老化等优异性能，广泛应用于汽车、电子、建筑、化工等领域。
在实际应用中，EPDM材料常常需要长时间暴露在高温和氧气环境中，因此其耐热氧老化性能的研究具有重要的意义。
本文将从研究目的、实验设计、结果分析和结论等方面进行论述。
首先，本研究的目的是通过系统地探讨EPDM材料的耐热氧老化性能，为其实际应用提供科学的依据。
本文采用实验方法，通过对EPDM材料在不同温度和氧气浓度条件下的老化试验，分析材料性能的变化规律，并寻求改善方法。
其次，实验设计方面，本研究将EPDM材料分别暴露在不同的温度和氧气浓度条件下，进行老化试验，并根据老化时间的不同，设置多个试验时间段。
随后，通过对老化后的材料进行物理性能测试，包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度等指标的测试，以及表面形貌和化学结构的分析，如扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等。
结果分析方面，根据实验数据，可以得出以下结论。
首先，随着温度和氧气浓度的增加，EPDM材料的老化程度加剧，物理性能下降。
其次，老化过程中，材料表面出现龟裂、氧化等现象，影响其性能。
进一步分析表明，老化后的EPDM材料的化学结构发生变化，主要表现为氧化、断裂和交联等反应。
最后，根据实验结果，提出改善EPDM材料耐热氧老化性能的建议。
首先，可以通过增加材料的抗氧化剂和防老化剂的含量，减缓老化过程。
其次，可以改变材料的分子结构和组分配比，提高其耐老化性能。
此外，还可以采用表面处理的方法，增强材料的耐老化性能。
综上所述，本文通过对EPDM材料的耐热氧老化性能进行研究，得出了相关结论并提出了改善建议。
这些结果对于提高EPDM材料的实际应用价值具有重要的指导意义，也为其他类似材料的研究提供了参考。
然而，需要注意的是，本研究仍然存在一些不足之处，例如在实验设计和样本选择方面仍然有待进一步改善。
三元乙丙橡胶生产工艺及应用研究进展
三元乙丙橡胶生产工艺及应用研究进展【关键词】三元乙丙橡胶；生产工艺；应用0 引言三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯及非共轭二烯单体（一般称第三单体）通过共聚反应生成的三元共聚物。
epdm具有优越的抗氧化、抗臭氧、抗腐蚀性，加工性能和使用性能良好。
目前已广泛的使用在汽车工业、电子电气、建筑及其它领域[1，2]。
目前中国三元乙丙橡胶产量不足2万吨/年，但据中商情报网数据估计2015年epdm 需求量达32万吨，行业进口依存度较大。
因此，掌握epdm合成方法成为国民经济发展的重要支撑。
1 生产工艺目前，epdm的制造工艺主要有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。
1.1 溶液聚合法该工艺为均相反应，通常以直链烷烃如正己烷为溶剂，以铝盐为催化剂，乙烯、丙烯和第三单体发生聚合反应，调节温度和压力，控制反应速度和反应程度。
工艺过程包括原料配制、聚合、催化剂脱除、溶剂和单体回收、干燥、包装等。
溶液聚合法是一种成熟的工艺，操作简单，产品质量均匀，灰分含量较少，是目前工业生产epdm的主要方法。
但由于聚合反应在溶剂中进行，传质传热较差，聚合效率低，同时由于回收溶剂和单体，增加了生产工序，设备投资较大。
1.2 悬浮聚合工艺该法第三单体多为双环戊二烯（dcpd）或乙叉降冰片烯（enb），以乙酰丙酮钒和alet2cl为催化剂，二氯丙二酸二乙酯为活化剂，二乙基锌和氢气为分子量调节剂。
将单体、催化剂、活化剂等加入夹套式聚合釜中，调节温度和压力，反应相中悬浮聚合物的质量分数控制在30%～35%。
整个聚合反应在高度自动控制下进行。
反应后的淤浆间歇地送入洗涤器，经过醇洗、碱洗、干燥、压块、包装得产品。
悬浮液中未反应的乙烯、丙烯和第三单体分别经回收系统精制后循环使用。
该工艺未使用溶剂，聚合物浓度高，提高了聚合效率，扩大了生产能力（一般是溶液法的4～5倍），同时省略了溶剂循环和回收，节省了能量和设备投资；产品分子量分布广；产品成本比溶液法低。
完整word版,三元乙丙橡胶性能简介
三元乙丙橡胶性能简介三元乙丙橡胶(EPDM)耐臭氧性、耐热性、耐候性、低温柔软性较好，可用于耐臭氧、耐候、耐紫外线场合，但基于自身的结构特点，其阻燃性、耐油性和粘结性较差。
这种橡胶均具有主链饱和结构，可共混，性能上可取长补短。
三元乙丙橡胶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，故基本上属于种饱和型橡胶。
由于分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。
乙丙橡胶的化学结构使其硫化制品具有独特的性能。
1 低密度高填充性：三元乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶，其密度为0.8 7。
加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了三元乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的三元乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。
2 耐老化性：乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。
三元乙丙橡胶制品在1 20 ℃下可长期使用，在1 50～200 。
C下可短暂或间歇使用。
加入适宜防老剂可提高其使用温度。
用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。
三元乙丙橡胶在臭氧浓度50×10～，拉伸30% ，可达1 50 h以上不龟裂。
3 耐腐蚀性：由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性;但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等及矿物油中稳定性较差。
在浓酸长期作用下性能也要下降。
在ISO/TR7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料。
刘乙丙橡胶作用程度为1级的化学品有80多种，在此不一～列举。
4 耐水蒸气：乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。
在230℃过热蒸汽中，近1 00 h后外观无变化。
而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。
紫外光交联三元乙丙橡胶的研究
ＥＰＤＭ２的光交联效率高于ＥＰＤＭ３，这是由于分子内双键能提供更多的交联点【５】。因此，三 元乙丙橡胶的光交联效率与其分子量和第三单体二烯烃含量密切相关。
－１８３．
ｉ；誊１孟 １ｌ地． ． ．Ｇｅｌ ｃｏｎｔｅｎｔ，‘錾缓ｏ
图３不同交联剂作用下光交联ＥＰＤＭ样品
凝胶含量的比较。ＢＤＫ：ｌ ｐｈｒ，ＴＭＰＴＡ，１ 口打，光照：５
辐照交联绝缘层，再挤出屏蔽层，在工艺上增加了生产的难度。
致谢： 感谢国家科技部科技支撑计划（２００７ＢＡＥ２７８０１）和国家自然科学基金项目（Ｎｏ． ２０７０４０４０．）支持。
参考文献
１．瞿保钧。梁任又，徐云华等．中国专利ＺＬ９８１１１７２２．８，１９９８。 ２．瞿保钧，吴强华，粱任又等．中国专利ＺＬ２００４２００２６４２９．Ｘ。 ３．瞿保钧，吴强华，梁任又等．中国专利申请２００６１０１２６９４２．×．
滑石粉＞ＥＰＤＭ／高岭土。
光交联ＥＰＤＭ的性能 图５显示了不同光照时间的光交联ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３样品的热降解行为。从ＴＧＡ曲线中， 以重量损失在２５ｗｔ％为对比点，可以看到未光照的试样分解温度是４４３０（３，而光照１
Ｓ，２ ｓ
和５ Ｓ的试样分解温度增加了４０Ｃ．１１０Ｃ。同时，ＤＴＧ曲线给出了相应试样在加热过程中的试
紫外光交联三元乙丙橡胶的研究
宋旭鹏１ 关绳华１ 鲍盘泣２，器倍钓卅
２．里龙住沃客德电镄有限仫司１．中国斜亏丝木大爹高分予斜学与Ｚ程孽
【摘要】使用紫外光交联技术实现了三元乙丙橡胶及其与氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉或高
岭土的共混物的交联，优化了光交联体系，研究了紫外光交联对三元乙丙橡胶材 料热稳定性、动态力学性能和电性能的影响。试验结果表明通过选择合适的条件。 ＥＰＤＭ共混物试样在紫外光辐照下迅速交联，其凝胶含量达到６０％以上。紫外光
不同老化时间对三元乙丙橡胶老化性能的影响
作者简介：王爱华(1984-), 女，本科，主要从事橡胶合成与加工技术研究。
收稿日期：2021-11-01三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和第三单体通过乳液聚合反应（主要是低温乳液聚合反应）生成的，其中乙烯含量范围一般在40%~80%之间，二烯烃的含量一般在0.5%~1.2%之间[1]，二烯烃的存在可以起到促进过氧化物引发交联的作用。
三元乙丙橡胶由于其本身的分子结构特点与其他通用橡胶具有明显的不同，其分子主链主要由碳碳单键构成，分子主链饱和度非常高，碳碳双键交联点出现在侧链上，老化时碳双键即使被破坏也不会影响到分子主链的结构，从而难以对橡胶的弹性产生影响，因此三元乙丙橡胶的独特分子结构赋予了其具有良好的耐老化性能、耐化学介质性、较好的电绝缘性、以及良好的耐热性能和高温力学性能，其耐臭氧老化性、热氧老化性和优秀的耐天侯老化性尤其优越[2]，因此三元乙丙橡胶广泛应用在胶管、密封条、雨刷器等领域。
三元乙丙橡胶的老化主要有热氧老化、臭氧老化、光氧老化和紫外老化[3~4]。
本实验三元乙丙橡胶配方主要应用于汽车密封条，三元乙丙橡胶的老化性能研究十分必要。
氧气属于活泼性气体，氧气含量占大气的21%，热氧老化过程中，热量能降低橡胶老化过程的活化能，加快氧气进入橡胶基体的渗透速率，与橡胶大分子结构薄弱处的氢原子，生成不稳定的大分子自由基，引发橡胶分子链裂解等一系列老化现象[5]。
老化过程要经历链引发、链增长、链终止等过程，在链引发阶段橡胶分不同老化时间对三元乙丙橡胶老化性能的影响王爱华，王安迎*(南京金浦英萨合成橡胶有限公司，江苏 南京 210047)摘要：本文对汽车密封条用EPDM 进行制备，并对其进行热氧老化试验，分别对不同老化时间下硫化胶的力学性能进行了研究，探究老化性能对其力学性能的研究。
通过实验可知，随着老化时间的延长，EPDM 硬度越来越大；随着老化时间的延长，EPDM 的拉断强度先增大后减小再增大随着老化时间的延长，EPDM 的拉断伸长率逐渐降低，最后趋于平缓；EPDM 老化过程主要是橡胶大分子链断链后链段自由基重新键结、交织在一起，使原本有规律的分子链变得无序，破坏了橡胶的高弹结构。
辐照对三元乙丙橡胶性能老化最新研究展望
doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2019.09.032辐照对三元乙丙橡胶性能老化最新研究展望王茂彪（湖北科技学院核技术与化学生物学院，湖北咸宁437100）摘要：随着国内各领域的发展需求，对作为辐射防护材料的三元乙丙橡胶提出了更高的要求，即具有较高的辐射屏蔽效果和优良的耐辐照性。
简要综述了三元乙丙橡胶的辐照机理，并探讨了三元乙丙橡胶辐照前后性能变化，最后总结了提高三元乙丙橡胶耐辐照性能几种途径。
关键词：辐照；三元乙丙橡胶；性能中图分类号：TQ330.7文献标志码：A文章编号：1004-275X（2019）09-082-02Recent Research Prospect of Irradiation-induced Aging of EPDMWang Maobiao（Hubei university of science and technology,College of nuclear technology and chemical biology,Xianning,Hubei，437100）Abstract:With the development of domestic demand in various fields,EPDM as radiation protection material must have high radiation shielding effect and excellent radiation resistance.In this paper,the ir-radiation mechanism of EPDM was briefly reviewed,and the performance changes of EPDM before and af-ter irradiation were discussed.Finally,several ways to improve radiation resistance of EPDM were summa-rized.Key words:Irradiation；EPDM；Performance1三元乙丙橡胶介绍及其辐照机理1.1定义与特性三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯及少量二烯烃共聚而成的含有不饱和键的聚合物材料，具有优良的耐老化性、电绝缘性和抗臭氧性，耐水及耐温度性能也较为突出，应用非常广泛。
三元乙丙橡胶配方及性能
三元乙丙橡胶配方及性能三元乙丙橡胶，又称EPDM（Ethylene Propylene Diene Monomer），是一种具有优异气候稳定性、电绝缘性、耐臭氧性、耐老化性和化学稳定性的合成橡胶。
其主要由乙烯、丙烯和非共聚二烯单体组成，通过聚合反应制得。
EPDM橡胶被广泛应用于汽车、建筑、电气、化工等领域，具有许多优异的性能和特点。
1.主链聚合物：主链聚合物是EPDM橡胶的主要组分，通常由乙烯、丙烯和非共聚二烯单体制得。
乙烯和丙烯单体提供了橡胶所需的弹性和耐老化性能，而非共聚二烯单体则提供了橡胶的交联功能。
主链聚合物的比例和结构可根据所需性能进行调整。
2.填充剂：填充剂是EPDM橡胶中的重要组成部分，通常占据橡胶配方的很大比例。
填充剂可以增加橡胶的硬度、强度、耐磨性和耐热性。
常用的填充剂有炭黑、硅酸盐、钛白粉等。
3.防老剂：EPDM橡胶容易受到臭氧和紫外线的氧化破坏，因此需要添加防老剂来提高抗氧化性能。
防老剂可以延长橡胶的寿命，提高其稳定性。
常用的防老剂有光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂等。
4.增塑剂：增塑剂可以增加橡胶的柔软性和延展性，提高其加工性能。
增塑剂通常是有机化合物，如酯类、酸酯类等。
5.加工助剂：加工助剂用于改善橡胶的加工性能，如增加流动性、降低摩擦系数、提高分散性等。
常用的加工助剂有防粘剂、滑石粉、硫化活化剂等。
6.交联剂：EPDM橡胶需要通过交联反应来增加其强度和耐用性。
常用的交联剂有二硫化物、过氧化物、辐射等。
EPDM橡胶具有许多优异的性能和特点：1.气候稳定性：EPDM橡胶在宽温范围内具有优异的抗氧化和耐候性能，可以在极端温度下保持其弹性和密封性能。
2.电绝缘性：EPDM橡胶具有优异的电绝缘性能，适用于电线、电缆和电器配件等电气领域。
3.耐臭氧性：EPDM橡胶可以抵抗臭氧和紫外线辐射，不易发生氧化老化。
4.耐老化性：EPDM橡胶在长期使用时不会出现收缩、龟裂和硬化等老化现象，具有较长的使用寿命。
《三元乙丙橡胶介绍》
一、三元乙丙橡胶的介绍：乙丙橡胶（EPM\\EPDM）：乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。
特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异，居通用橡胶之首。
电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好，耐酸碱，比重小，可进行高填充配合。
耐热可达150℃，耐极性溶剂－酮、酯等，但不耐脂肪烃和芳香烃，其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。
缺点是自粘性和互粘性很差，不易粘合。
使用温度范围：约－50℃~＋150℃。
主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。
二、二、三元乙丙橡胶的使用特性：EPDM三元乙丙橡胶高分子发泡材料种类繁多，性能各异，用途及其广泛，现有的发泡材料分为闭孔发泡材料和开孔发泡材料两大类。
闭孔发泡材料内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开，不互相连通，为独立泡孔结构。
并且主要为较小的泡孔状或及其细小的微孔。
开孔发泡材料内部泡孔与泡孔之间相互连通，与外表皮也连通，为非独立泡孔结构，主要为较大的泡孔或粗孔。
根据材料表现出的不同特性，主要归纳为以下几个方面：1）保温特性：由于发泡材料内部含有大量空气或其它气体，并不宜流通，特别是闭孔发泡材料，具有完全隔开的独立泡孔，材料能明显减缓对热的传导，具有极低的导热系数，更结合材料本身的柔软性，和良好的回弹性，可以成为中央空调管道，建筑，化工管道，道路施工等理想的保温材料；2）低吸水性：对于闭孔发泡材料而言，相互隔开的泡孔，再结合所选取橡胶或塑胶材料的疏水特性，发泡材料能防止水气渗透，能成为理想的密封材料．3）缓冲特性：橡胶本身以高弹性而著称，在橡胶被加工成发泡材料后，仍保持适度的加回弹特性，这种材料非常适合用作缓冲材料，或防震材料．4）耐温性：三元乙丙胶（ＥＰＤＭ）本身具有优越的耐温和耐候性，可以在摄氏－６０度和＋１５０度的很大温度范围内使用，我们将他加工成发泡材料后，同样具备了这些特性，可以使用在汽车，列车或空调内部作为配套材料．5）耐燃性：有些橡胶，（如氯丁胶ＣＲ）具有较强的阻燃性，我们将这些材料加工发泡后，由于２其阻燃性能优越，可以用于防火要求较高的领域，6）吸音性：众所周知，声波是以振动的方式在空气中传播的，当声波遇到多孔材料时，振动向材料内部传递，与复杂的内部泡孔磨擦，受到阻碍，能量被衰减，因此声波会减弱，表现出材料对声波的吸收作用．开孔发泡材料下是由于有此独特功能，而又具备其它材料所不具备柔软性，阻燃性和耐老化性，成为新型的吸音材料．三、我公司简介：上海晶克实业有限公司于2002年在上海开始投资生产,旗下子公司有上海钟田橡塑制品有限公司.本公司拥有先进的机械加工设备和生产设备，凭精湛技术实力开创市场的需求,得到广大客户的信任与支持。
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Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃） 图５光照不同时间的光交联ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３样品的热失重曲线（左）和微分失重曲线（右）
紫外光交联对ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３共混物动态力学性能的影响如图６所示。由图中ｔａｎ８对温度 变化曲线所示，所有试样在接近．３０℃时出现尖锐的损耗峰，这个损耗所对应的温度即是橡 胶的玻璃化转变温度（Ｔｇ）。从分子运动的角度看，高聚物的力学松弛总量与某种形式的分 子运动联系在一起。在玻璃化转变温度以下，高聚物受外力作用形变很小，这种形变主要由
紫外光交联三元乙丙橡胶的研究
宋旭鹏１ 关绳华１ 鲍盘泣２，器倍钓卅
２．里龙住沃客德电镄有限仫司
１．中国斜亏丝木大爹高分予斜学与Ｚ程孽
【摘要】使用紫外光交联技术实现了三元乙丙橡胶及其与氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉或高
岭土的共混物的交联，优化了光交联体系，研究了紫外光交联对三元乙丙橡胶材 料热稳定性、动态力学性能和电性能的影响。试验结果表明通过选择合适的条件。 ＥＰＤＭ共混物试样在紫外光辐照下迅速交联，其凝胶含量达到６０％以上。紫外光
样重量损失速率变化，通过对比降解曲线上最大重量损失速率，可以看出随着光照时间从０
Ｓ到５ Ｓ，最大热降解速率从０．５９ ｍｇ／ｍｉｎ降低到Ｏ．４７ ｍ∥ｍｉｎ。上述结果表明紫外光交联能够 极大的提高共混物的热稳定性能，这主要归功于紫外光交联产生的交联结构１７ｌ。
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滑石粉＞ＥＰＤＭ／高பைடு நூலகம்土。
光交联ＥＰＤＭ的性能 图５显示了不同光照时间的光交联ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３样品的热降解行为。从ＴＧＡ曲线中， 以重量损失在２５ｗｔ％为对比点，可以看到未光照的试样分解温度是４４３０（３，而光照１
Ｓ，２ ｓ
和５ Ｓ的试样分解温度增加了４０Ｃ．１１０Ｃ。同时，ＤＴＧ曲线给出了相应试样在加热过程中的试
ＥＰＤＭ ｂｌｅｎｄ ｓａｍｐｌｅｓ
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ｂｅ ｐｈｏｔｏｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｔｏ ｇｅｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｂｏｖｅ ６０％ｂｙ ５
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Ｈｅｉｌｏｎｇｊ ｉａｎｇ，
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ
ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ・ｄｉｅｎｅ
ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ（ＥＰＤＭ）
ｂｌｅｎｄｓ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｔａｌｃ，ｏｒ ｃａｌｃｉｎｅｄ ｋａｏｌｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｂｅｎｚｉｌ ｄｉｍｅｔｈｙｌ
辐照交联绝缘层，再挤出屏蔽层，在工艺上增加了生产的难度。
致谢： 感谢国家科技部科技支撑计划（２００７ＢＡＥ２７８０１）和国家自然科学基金项目（Ｎｏ． ２０７０４０４０．）支持。
参考文献
１．瞿保钧。梁任又，徐云华等．中国专利ＺＬ９８１１１７２２．８，１９９８。 ２．瞿保钧，吴强华，粱任又等．中国专利ＺＬ２００４２００２６４２９．Ｘ。 ３．瞿保钧，吴强华，梁任又等．中国专利申请２００６１０１２６９４２．×．
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１
２
３
４
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图４不同填料对光交联ＥＰＤＭ样品凝胶害
量的影响。ＢＤＫ：ｌ ｐＢｒ，ＴＭＰＴＡ：１ 无机填料｛１００ｐｈｒ
ｐｈｒ，
图４比较了古有不同无机填料的光交联ＥＰＤＭ样品的凝腔古量随光照时问的变化曲线。 从图中可知，填料的加入降低了ＥＰＤＭ的光交联效率．可能因为填料的加入屏蔽了部分紫 外光而降低了共混物中部分ＢＤＫ的分解产生的自由基数量。以光交联样品的最高凝胶含量 作为对比点，其交联效率从高到低分别为：ＥＰＤＭ＞ＥＰＤＭ／氢氧化铝＞ＥＰＤＭｆ碳酸钙＞ＥＰＤＭ／
维护方便：能源利用率高；对环境无污染等优点，已成功应用于交联聚烯烃电线电缆的工业
化生产。上世纪八十年代，Ｈｉｌｂｏｍ等ｆ４４】对纯ＥＰＤＭ材料的光交联及其实际应用进行了探索 性研究。但ＥＰＤＭ材料通常都需要加入５０．６０％重量比的无机补强填料。无机填料阻碍了紫
外光在ＥＰＤＭ中的透过，而且原有紫外光源高压汞灯提供的紫外光强度不高，穿透性较差。
交联能够提高ＥＰＤＭ／无机填料共混物的热稳定性、储能模量、玻璃化转变温度和
体积电阻率。
Ｓｔｕｄｉｅｓ
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Ｐｈｏｔｏｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ—ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ－ｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒｓ，Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｌｌｅｒｓ ｂｌｅｎｄｓ Ｘｕｐｅｎｇ
Ｓｏｎ９１，Ｑｉａｎｇｈｕａ Ｗｕｌ，Ｗｅｎｂｏ Ｂａ０２，Ｂａｏｊｕｎ Ｑｕ＊１
．１８６・
够阻碍试样中的离子运动，同时，交联降低了分子链段活动性是不利于快速的离子传导【引。 因此，交联后的泄漏电流降低。
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图８光交联ＥＰＤＭ／无机填料样品其体积电阻率随光照时间的变化曲线
发展前景
与过氧化物硫化法相比，紫外光交联法由于光引发体系对温度不敏感，在挤出过程中不 必担心烧焦问题，而且紫外光辐照设备占地面积较少，操作和防护简单。因此，ＥＰＤＭ的紫 外光交联方法具有广阔的应用前景。但紫外光交联方法也有一些实际的工艺问题需要解决， 比如ＥＰＤＭ绝缘中压电缆，由于外屏蔽层含有黑色的炭黑，紫外光无法透过，因此需要先
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃） 图７光照不同时间的光交联ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３ 样品的储能模量随温度的变化曲线
表ｌ给出了四种光交联ＥＰＤＭ／无机填料共混物试样的力学性能随光照时间的变化。能
够看到拉伸强度和１００％模量随光照时间逐渐增大，而断裂伸长率迅速降低。例如， ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３试样辐照前的拉伸强度和１００％模量分别为７．２ ＭＰａ和１．８３ＭＰａ，光照时间５
ｌ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｈｅｆｅｉ Ａｎｈｕｉ，２３００２６
２
Ｈｅｉｌｏｎｇｊ ｉａｎｇ Ｗｏｒｌｄ
Ｃａｂｌｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｊｉａｍｕｓｉ
８．Ｋｉｍ，Ｃ．，Ｃｈａｅｋ，Ｋ．，Ｈｅ，Ｔ．＇Ｊｉａｎｇ，Ｐ．Ｋ．，Ｗｅｉ，Ｐ．，Ｈｕａｎｇ，Ｘ．Ｙ－ａｎｄ Ｊｉｎ，Ｚ．Ｊ．，Ｐｏｌｙｍ． Ｅｎｇ．Ｓｅｉ．，２００６，４６：ｉ７２１
．．１８７．．
－１８２．
前言
三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）具有优异的弹性、电绝缘性能、耐老化和耐臭氧性能，广泛地应 用于电线电缆行业。目前。三元乙丙橡胶的交联方法主要有过氧化物硫化法和高能辐射法。 高能辐射法由于设备投资高、防护措施苛刻等因素限制了其应用。过氧化物硫化法由于需要 通过几十米长的高压蒸汽硫化管道进行较长时间的交联，能耗大，生产效率低。紫外光交联 【１－３１是近些年开拓的新型交联工艺，具有工艺简单，投资少；易于操作。安全防护要求不苛刻，
４．Ｈｉｌｂｏｍ，Ｊ．ａｎｄ Ｒ矗ｎｂｙ’Ｂ．。Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１ ９８９，６３：５９２． ５．Ｈｉｌｂｏｍ，Ｊ．ａｎｄ Ｒ矗ｒＩｂｙ，Ｂ．，Ｍａｅｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１ ９８９，２２：ｌ １ ５４．
６．Ｑｕ，Ｂ．Ｊ．ａｎｄ Ｒ／ｒｕｂｙ，Ｂ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，１９９３：４８：７０１． ７．Ｔｉｄｊａｎｉ，Ａ．ａｎｄ Ｗｉｌｋｉｅ，Ｃ．Ａ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，２００６，１ ００：２７９０
因此，至今尚未见到含有大量无机填料的三元乙丙橡胶材料光交联研究的报道。
本文中采用紫外光强大大提高的新型紫外光源一微波激发无极灯，实现了含无机填料的
ＥＰＤＭ材料的紫外光交联，并研究了影响光交联的各种因素以及光交联ＥＰＤＭ材料的结构与 性能的变化。
ＥＰＤＭ光交联体系的优化 图ｌ给出了三种不同分子量和不同二烯烃含量的ＥＰＤＭ材料在强化交联光引发体系（１ｐｈｒ 安息香二甲醚（ＢＤＫ）和ｌｐｈｒ三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ＴＭＰＴＡ））作用下，紫外光辐照不 同时间后的凝胶含量的变化。从图中可以看出ＥＰＤＭ的凝胶含量在很短的辐照时间（５ｓ）增 加到４０％－９０％。但三种ＥＰＤＭ的光交联还是有差别的，主要反映为凝胶含量的不同。在二烯 烃含量相同的条件下，ＥＰＤＭｌ的光交联速率高于ＥＰＤＭ２，这可能由于ＥＰＤＭＩ具有更高的 分子量【６ｌ，产生的交联点数目较多，能形成比较完善的交联网络。而在分子量相同的条件下，
ＥＰＤＭ２的光交联效率高于ＥＰＤＭ３，这是由于分子内双键能提供更多的交联点【５】。因此，三 元乙丙橡胶的光交联效率与其分子量和第三单体二烯烃含量密切相关。
－１８３．
ｉ；誊１孟 １ｌ地． ． ．Ｇｅｌ ｃｏｎｔｅｎｔ，‘錾缓ｏ
图３不同交联剂作用下光交联ＥＰＤＭ样品
凝胶含量的比较。ＢＤＫ：ｌ ｐｈｒ，ＴＭＰＴＡ，１ 口打，光照：５
映聚合物交联程度，随着光照时间延长而增加，而相应的ｔａｎ８降低，表明由于光照交联抑制 了聚合物链段的活动。 另外。图７可以看出，ＥＰＤＭ／ＣａＣ０３的储能模量随辐照时间的增加而增加，这是由于 ＥＰＤＭ交联使材料ｐ９０性增加ｉ’’】。
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