EPDM在發動機冷卻系統和空調制冷系統密封件中的應用
EPDM用于制作發動機冷卻系統中的密封圈。此類產品接觸的介質是防凍液、陽光、水、臭氧,使用溫度在-40℃~125℃,短期耐熱溫度可達135℃。此類零件采用的EPDM,硬度(邵氏A)為60~80(制冷系統中應用的圓密封圈為75);其拉伸強度應在10.5MPa以上;斷裂伸長率一般在175%以上;在伸長率50%下的定伸應力為1~2MPa;在伸長率**下的定伸應力為2~5MPa以上;壓縮變形(150℃,22h)應小于20%;其玻璃化轉變溫度(TR)比較大為-50℃;耐臭氧老化(50pphm,拉伸20%,72h)應無裂紋;對于發動機冷卻系統中應用的密封件應進行冷卻液試驗(將試樣放于防凍液中,150℃,166h,試驗壓力約0.4MPa),其硬度變化應為±5,拉伸強度變化應為±20%,斷裂伸長率變化應為-15%~20%,體積改變應在±5%;對于空調系統中應用的密封件,輸送帶用錦湖EPDM,應進行制冷劑試驗(將試樣放于PAG、ND8制冷劑中,輸送帶用錦湖EPDM,100℃,70h)其硬度變化多為±5,拉伸強度變化多為±20%,斷裂伸長率變化多為-15%~20%,體積改變應在±5%之內;熱老化試驗(150℃,70h),其硬度變化應為±5,輸送帶用錦湖EPDM,拉伸強度下降應小于10%,伸長率的下降不能超過10%。 三元乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好,但與所用硫化系統密切相關。輸送帶用錦湖EPDM
EPDM汽車傳動帶中的應用
近年來,多楔帶在汽車得到普遍應用,而發動機室的溫度越來越高,有的要求橡膠件能耐150℃,瞬間能耐170℃.,傳統氯丁橡膠(CR)顯然達不到要求。由于HNBR過于昂貴,人們在研究發現小量的油污并不對發動機前端的皮帶造成損害,可使用較廉價耐熱性好多的三元乙丙橡膠(EPDM)作為多楔帶主體橡膠材料。但EPDM耐磨性、高溫抗撕裂和動態性能不理想,與其它材料粘合差,這些都需要通過改性如添加ZDA或ZDMA和與其它材料并用加以解決。
汽車V帶一般用綜合性能優異的CR制造,近年來與上述EPDM多楔帶同樣的原因,開始用EPDM生產。但汽車V帶傳動受力機理與多楔帶有很大不同,對壓縮膠的耐曲撓、耐磨性,抗拉體線繩、織物的黏合性以及帶的橫向剛性比多楔帶有更高的要求。GATES公司推出的FleetRunner汽車V帶(在稱為EXPower),據報道實際使用壽命能達到400000km以上其它性能也優于CR汽車V帶,尤其是耐高低溫性能,可在-55~120℃正常使用,做到全天候使用。 錦湖充油三元乙丙膠三元乙丙橡膠(EPDM)卷材是目前世界公認的性能比較好異的防水材料。
2. EPDM分子結構和特性;
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物。二烯烴具有特殊的結構,只有兩鍵之一的才能共聚,不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處。另一個不飽和的不會成為聚合物主鏈,只會成為邊側鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈是完全飽和的。這個特性使得三元乙丙可以抵抗熱,光,氧氣,尤其是臭氧。三元乙丙本質上是無性的,對性溶液和化學物具有抗性,吸水率低,具有良好的絕緣特性。
主鏈上沒有雙鍵一耐臭氧耐候性(光,紫外線),優異的耐熱氧老化性(可達 160℃)
天然碳氫樹脂一低溫柔韌性好,優異的電性能和耐化學性能
低密度高填充一降低膠料成本
組分范圍寬泛一乙烯含量從低到高,ENB 從 0 到高,分子量范圍寬泛
在三元乙丙生產過程中,通過改變三單體的數量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以調整其特性。
EPDM生膠選擇原則
良好填充性:高門尼粘度,高乙烯含量
開煉機容易包輥不粘輥:分子量分布寬一些,比較好是充油的牌號
密煉機混煉性能優異:生膠選擇范圍較寬;在填充容量方面:低硬度膠料可以多填充5~10%,高硬度膠料少填充5~10%。
容易擠出喂料:選擇高乙烯含量
擠出和壓延速度快:高乙烯含量,分子量分布寬一些
擠出時口型膨脹低:門尼粘度不宜過高
抗塌陷性好:高門尼粘度,高乙烯含量
與金屬、纖維等粘合性好:低乙烯含量,低充油量,中~高ENB含量
沖模(流動)性好:門尼粘度和ENB含量不宜過高
與IIR并用:低ENB含量牌號
與二烯烴類橡膠并用:高ENB含量牌號
海綿發泡:高門尼粘度、充油品級、高ENB含量
低硬度:充油牌號,高門尼粘度,中~高乙烯含量
高硬度:高乙烯含量,低門尼粘度
高強度,高抗撕:高門尼粘度
低壓縮長久變形:高門尼粘度,中高ENB含量
低溫性能:低乙烯含量,中等ENB含量
室溫~高溫:高門尼,高ENB含量
高回彈性能:低乙烯含量,中~高門尼粘度,中~高ENB含量
耐熱性:低充油量,低ENB含量
耐油性:高門尼粘度,高乙烯含量,高ENB含量 在汽車產業中EPDM市場也受到了新興經濟體生活標準提高的推動。
接枝改性是改善乙丙橡膠性能缺點的重要途徑之一,也為制備綜合性能更優異的改性乙丙橡膠提供了可能。乙丙橡膠的接枝改性就是通過在其分子主鏈上接枝含有特征官能團的性支鏈單體,提高聚烯烴基體與其它性成分界面的結合力,使其它性材料得以均勻分散,提高材料的物理性能及產品的性能穩定性,從而改善乙丙橡膠的自粘性、互粘性以及相容性。接枝改性乙丙橡膠主要用于改善乙丙橡膠與其它材料的結合強度、相容性、填料界面的結合、制品韌性、沖擊強度、低溫脆性及耐熱性等。乙丙橡膠接枝改性技術主要包括溶液接枝法、熔融接枝法等,近年來又發現了電子束輻射接枝和直接溶脹接枝等新的接枝方法,為乙丙橡膠接枝改性提供了更***的技術可行性。EPDM與NBR分子性差別很大,相容性很差,共混時需要添加相容劑提高二者的相容性。NR共混錦湖EPDM
EPDM用于制作發動機用水管。輸送帶用錦湖EPDM
EPDM配方設計的方法
a.關于村科的種類
此概念的基礎上采取添加所需材料的方法。追求“簡單的就是比較好的"這排除計量失誤發生的可能性,材料的種類是越少越好。為便于在場進行原材料管理,以由于近來各材料生產商都在不斷地開發新材料,村料也就在所難免。因此使用橡膠產品要求性能上年然而,在不能準確把任何時候添加材料,都可能成為泄漏、起霜等負面因素。把握村料效果的情況下,比較好不要盲目地河地添加材料。
漫合設計時適宜的材料種類
聚合體3種以下
碳/黑 2種以下
填充物 2種以下
軟化劑可塑劑 2種以下
加工助劑 2種以下
抗老化劑 2種以下
促進劑(丁晴橡膠混合) 3種以下
促進劑(三元乙丙橡膠般混合) 4種以下
b.關于材料的添加量
“比較低添加量比較好為0.2phr以上”其理由在于,在現場使用大型機械進行混煉操作時,經常發生分散不充分的情況并且如添加量少,將會發生分散不均勻的現象。
如果不得已要添加0.1phr以下的量時,需要事先完全與材料混合,使濃度降低,此外,氧化鋅的比重為5.6左右時,雖然重量份數為5Phr.但容量份數為0.891通常添加量不需要5Phr,比較好是添加3Phr以上,在進行硫化過程中,當內模被行財,可以考慮混合少量的氧化鋅,但這時比較好添加活性氧化鋅活性氧化鋅)。 輸送帶用錦湖EPDM
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