EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料的制備及性能
——校企合作助力企業實例

魏立巖，李靜宇

（1.衡水學院 教務處，河北衡水 053000；2.國有資產管理中心，河北衡水 053000）

1 三元乙丙基耐高溫耐老化橡膠的研究現狀

三元乙丙橡膠的耐熱老化性能較好，使用溫度最高可達到200℃，可在150℃的條件下長期使用，常被用作耐高溫橡膠材料的首選。洪江[1]。從不同角度出發探究EPDM 基耐高溫耐老化橡膠新配方，采用茂金屬彈性體、耐抽出增塑劑各體系配合使用，提高其耐高溫耐老化性能。夏正軍[2]。等通過加入耐高溫性能優異的硅橡膠，提高EPDM 耐高溫耐老化性能。董穎[3]。發現使NR 成為分散相，EPDM 成為連續相，可提高其耐高溫耐老化性能。李建芳錯誤！未找到引用源。采用甲基乙烯基硅橡膠MVQ 與POE 動態硫化，再與EPDM 共混，提高MVQ 與EPDM 相容性；當EPDM/MVQ=70/30時，其耐高溫耐老化性能最佳。曹楊[5]通過不同比例的填料對共混膠力學性能、耐老化性能進行探究，發現當ZDMA/CaCO3=10/40時，兩者相互協同，力學性能得到提高。

2 實驗過程與性能測試

2.1 主要實驗材料

EPDM4045，中國石油天然氣股份有限公司；SBR，河北辛集市康達化工廠；DCP，化學純，TAIC，分析純，硫磺，化學純，4010NA，工業級，江蘇圣奧化學科技有限公司；RD，工業級，天津市茂豐橡膠助劑有限公司。

2.2 主要實驗儀器

橡膠開煉機XK-160，大連嘉爾新橡塑機械有限公司；平板硫化機XLB-D350×350，青島華天鑫工貿有限公司；無轉子硫化儀JC-2000E，江都市精誠測試儀器有限公司；邵氏橡膠硬度計LX-A，溫州一鼎儀器制造有限公司。

2.3 三元乙丙橡膠的制備

2.3.1 實驗基本配方

本實驗分三次進行，將每次得出的各因素的最優結果用于下次實驗的配方中（質量份）。

（1）改變防老劑種類，并用比例2/3，具體設置水平見表1。：

表1 防老體系變量

（2）改變EPDM/SBR 比例，具體設置水平見表2.

表2-5 補強體系變量

2.3.2 實驗基本流程

實驗基本流程見圖1。

2.4 性能測試

2.4.1 老化測試

參照GB-T7762-2003標準進行老化試驗。

2.4.2 硬度測試

硫化試樣的硬度測試依據GB/T531.1-2008進行。

2.4.3 拉伸測試

硫化試樣的拉伸性能依據GB/T7759進行。

3 結果與討論

3.1 防老劑種類對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料性能的影響

3.1.1 改變防老劑種類對橡膠老化前后硬度的影響

由表3看出：防老劑固體石蠟與4010NA 并用，其老化前后的硬度變化率小于第一組和第三組，說明其耐熱老化性能較佳。

表3 改變防老劑種類對橡膠老化前后硬度的影響

3.1.2 防老劑種類對橡膠老化前后拉伸強度和斷裂伸長率的影響

表4 改變防老劑種類對橡膠老化前后拉伸強度、斷裂伸長率的影響

由表4可以看出：老化后的拉伸強度、斷裂伸長率都比老化前的小，老化前后使用防老劑固體石蠟/RD，其拉伸強度優于第二第三組，但對于老化前后拉伸強度、斷裂伸長率的變化率來說，并用防老劑固體石蠟/4010NA 時小于第一組和第三組，說明其耐熱老化性能較好。

3.2 生膠體系對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料性能的影響

3.2.1 同一生膠體系不同用量對橡膠老化前后硬度的影響

由表5可以看出：SBR/EPDM 并用比例為10/140時，其硬度變化率最小，老化前硬度變化不大，老化后硬度先增大后減小，說明第三組的耐熱老化性能較好。

3.2.2 同一生膠體系不同用量對橡膠老化前后拉伸強度、斷裂伸長率的影響。

表5 同一生膠體系不同用量對EPDM基耐高溫耐老化橡膠材料硬度的影響

由表6 可以看出：老化前后SBR/EPDM 并用比例為10/140時，共混膠拉伸強度、斷裂伸長率都較大，老化前后的拉伸強度、斷裂伸長率的變化率都較小，說明此比例的共混膠耐熱老化性能最好。

表6 同一生膠體系不同用量對EPDM基耐高溫耐老化橡膠拉伸性能的影響

4 結論

從硫化體系、防老體系、生膠體系等角度出發來研究以EPDM 為基體的耐高溫耐老化橡膠新材料，現得出以下四點結論：

（1）當選用防老劑固體石蠟/4010NA=2/3時，共混膠的耐熱老化性能最好。

（2）當選用生膠體系SBR/EPDM=10/140時，共混膠的耐高溫耐老化性能最好。