三元乙丙橡膠配合體系研究進展

孫安

摘 要：本文主要從硫化體系體系、補強體系、防老體系和增塑體系等方面綜述了三元乙丙橡膠配合的發展現狀，并展望了三元乙丙橡膠配合的發展方向。

關鍵詞：三元乙丙橡膠；配合體系；研究進展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.033

0 引言

三元乙丙橡膠（EPDM）具有良好的耐臭氧性、耐熱性、耐天候性、耐酸堿性和常溫流動性，被廣泛應用于電線電纜行業、建筑材料領域、汽車配件領域、管道運輸領域和地鐵等領域。隨著三元乙丙橡膠合成技術的發展和應用領域的拓展，乙丙橡膠得到迅速發展，合成橡膠中乙丙橡膠的使用量已經成為世界第三。但是EPDM硫化速度慢，交聯密度低，自粘性、互粘性、耐油性和阻燃性能較差[1]。

目前，國內外學者主要研究集中于EPDM的硫化體系、補強體系、防老體系和增塑體系，提高EPDM的綜合性能，以應用于性能要求更高的航空航天等領域。

1 EPDM硫化體系

EPDM使用硫磺硫化產生的多硫鍵不穩定，使用過氧化物硫化產生的C-C鍵較為穩定。另外，助硫化劑的加入有助于提高硫化速度和硫化程度。

丁瑩等[2]采用二-（叔丁基過氧異丙基）苯（BIPB）與異氰脲酸三烯丙酯（TAIC）作為硫化體系，研究了BIPB/TAIC/EPDM體系的硫化特性和交聯密度，結果表明，增加BIPB和TAIC的用量均能促進硫化反應，增加交聯密度；當BIPB用量大時，TAIC用量不宜過大。

沈麗媛等[3]研究了硫化劑含量及填料類型對EPDM的硫化特性、交聯密度和力學性能的影響，結果表明，未填充EPDM硫化膠，隨著硫化劑用量的增加，體系的交聯密度增大，但拉伸強度與斷裂伸長率降低，過度交聯也會降低體系的性能。

李靜[4]研究了使用不同硫化體系硫化EPDM的硫化特性、噴霜現象、物理性能和耐熱老化性能，結果表明，當使用納米活性氧化5份，促進劑ZDBP8份，促進劑M0.5份，預分散硫黃S-801. 5份時，EPDM硫化膠的t10適中，t90最短，硫化速度最快，同時，硫化膠的物理性能和耐熱老化性能也最優。

劉東等[5]研究了過氧化物作為硫化劑，EDMA、TAIC和硫磺的加入對EPDM體系性能的影響，結果表明，加入助硫化劑能明顯提高硫化速度，增加硫化程度；TAIC/EPDM體系的硫化速度明顯快于EDMA/EPDM體系，兩體系的耐熱老化性能均優異。

2 EPDM補強體系

EPDM是非結晶型橡膠，需加入補強剤才能獲得較好的綜合性能。常用的補強剤有炭黑、白炭黑等。

超聲波聲速測試（包括縱波及橫波）條件為4MHz 及室溫、密度、超聲衰減系數和強伸性測試結果表明，當通用爐黑為25份時，EPDM體系具有最佳的物理機械性能。

杜玉龍等[6]使用鈦酸酯和硅烷偶聯劑協同處理凹凸棒石，利用紅外光譜、交聯密度和熱分析等方法，研究了改性凹凸棒石對EPDM體系的物理機械性能，結果表明，當鈦酸酯和硅烷偶聯劑為4份時，鈦酸酯偶聯劑與硅烷偶聯劑為45：55，EPDM體系的力學性能最優。

3 EPDM防老體系

隨著EPDM應用范圍越來越廣，EPDM的老化問題也日益凸顯，所以需要加入合適的防老劑，延長制品使用壽命。

陳紅婷等[7]利用熒光紫外加速老化實驗，添加納米防老劑，并對EPDM老化過程進行研究，結果表明，當老化時間增加，試樣表面粗糙程度增加，試樣表面的孔洞密度減少，色差和失光率分別降低0. 97 和22. 29%，羰基指數下降0. 06，紫外光吸收率提高3. 92%，EPDM體系的抗紫外老化能力提高.

4 EPDM增塑體系

EPDM體系加入增塑劑主要是降低分子間的作用力，降低粘度，改善膠料的加工工藝性。EPDM常用的增塑劑有石蠟油、芳香油、大豆油等。

韓悅等[8]利用大豆油作為增塑劑，增塑EPDM，研究結果表明，大豆油/EPDM體系比石蠟油/EPDM體系的門尼粘度低，加工性能好；當增塑劑用量當增塑劑用量小于15份時，大豆油/EPDM體系的物理性能優于石蠟油/EPDM體系。

5 結束語

隨著EPDM橡膠應用的拓寬，對EPDM性能要求也越來越高。傳統的硫化體系要加入硫化促進劑，以提高EPDM硫化膠的綜合性能。補強體系使用的炭黑、白炭黑和凹凸棒石等正在向納米級方向發展。增塑劑正在向環保型方向發展，污染小，效率高，樹脂類的增塑劑也是將來的研究熱點。

參考文獻：

[1]孔德忠.三元乙丙橡膠配方設計研究進展[J].絕緣材料，2016，49（02）：10-13.

[2]丁瑩，王鶴，趙樹高.EPDM過氧化物硫化體系的研究[J].特種橡膠制品，2015，36（01）：6-9.

[3]沈麗媛，韓騰，吳宏.硫化劑含量及填料類型對三元乙丙橡膠性能的影響[J].高分子材料科學與工程，2016，32（05）：64-68.

[4]李靜.環保型三元乙丙橡膠硫化體系的研究[J].橡膠工業，2016（63）：286-289.

[5]劉東，劉濤，杜愛華.助硫化劑對乙丙橡膠性能的影響[J].特種橡膠制品，2016，37（02）：10-13.

[6]杜玉龍，湯慶國，王菲.協同改性凹凸棒石對補強三元乙丙橡膠性能的影響[J].硅酸鹽學報，2013，41（01）：71-75.

[7]陳紅婷，高瑾，盧琳等.三元乙丙橡膠紫外老化表觀行為及納米防老化劑作用機制[J].工程科學學報，2015，37（06）：771-776.

[8]韓悅，王朝，吳衛東.生物基反應性增塑劑大豆油對三元乙丙橡膠增塑效果的研究[J].橡膠科技市場，2012（04）：21-25.