【正文】 表 35 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析列表（二）永久變形 縱向撕裂 橫向撕裂試驗(yàn)號(hào) 樣號(hào) % N/mm N/mm1 PETP60 2 PETP61 3 PETP62 4 PETP63 5 PETP64 6 PETP65 7 PETP66 8 PETP67 9 PETP68 因素 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4I1 I2 I3 極差 23 / 42 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體硬度的影響因素分析707580851 2 3水 平硬度，邵A因 素 1 因 素 2 因 素 3 因 素 4圖 31 各因素對(duì) EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體硬度的影響由表 34 數(shù)據(jù)及圖 31 可見(jiàn)，影響 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體硬度的關(guān)鍵因素是因素 3（白油用量） 。 h=2177。 熔體流動(dòng)速率1） 參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T36822022 熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和熔體體積流動(dòng)速率的測(cè)定。2℃、RH50%的恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)中放置 24 小時(shí)后再進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試。填料表面基團(tuán)的反應(yīng)性、酸堿性、基團(tuán)的濃度對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)性、在橡膠中的分散性，對(duì)填充橡膠的粘度等均有重要影響。理想的軟化劑應(yīng)具備下列條件:增塑效果大；用量少；吸收速度快；與橡膠相溶性好；揮發(fā)性??；不遷移；耐寒性好；耐水、耐熱、耐光好；無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒；價(jià)格低廉。在硫化或產(chǎn)品使用過(guò)程中，多硫鍵斷裂，產(chǎn)生的硫化氫會(huì)加速橡膠的裂解，但氧化鋅的存在與硫氫基團(tuán)反應(yīng)，形成新的交聯(lián)鍵，使斷裂的橡膠大分子重新縫合，形成了穩(wěn)定的硫化網(wǎng)絡(luò)，提高了硫化膠的耐熱性。前者形成 S 鍵，后者形成 CC 鍵 [22]。門尼粘度大小反應(yīng)了分子量的大小，門尼粘度一般在 20~100 之間，也有分子量非常高的 EPDM 聚合物。這不僅可以減少摩擦阻力，降低噪音和表面清洗的作用，而且以密封唇邊起密封作用（屬滑動(dòng)密封） 。汽車用密封條主 要 應(yīng) 用 在 車 門 門 扇 門 框 、 側(cè) 面 車 窗 、 前 后 檔 風(fēng) 玻 璃 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī)蓋 和 行 李 箱 蓋 上 ， 起 到 防 水 、 防 塵 、 隔 音 、 隔 溫 、 減 震 、 裝 飾 的 作 用 。 EPDM 密封條目前密 封 條 市 場(chǎng) 主 要 以 三 元 乙 丙 （ EPDM） 橡 膠 為 主 ， 且 先 后 被 應(yīng) 用 到 門窗 、 機(jī) 柜 、 汽 車 等 各 種 行 業(yè) ， 根 據(jù) 不 同 行 業(yè) 的 要 求 ， 先 后 研 發(fā) 出 了 特 有 的 門 窗 密封 條 、 機(jī) 柜 密 封 條 、 汽 車 密 封 條 等 產(chǎn) 品 [20]。該品具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、耐酸、耐堿性、耐寒性。10 / 42 氟橡膠密封氟橡膠具有很強(qiáng)的耐蝕耐熱性。起主導(dǎo)作用的是硅元素。耐透氣性比天然膠高 7~8 倍。此外它的物理機(jī)械性能良好。丁苯膠的耐磨性、耐熱性、耐老化性都優(yōu)于天然膠，但機(jī)械強(qiáng)度較差。 丁腈橡膠密封丁腈橡膠具有優(yōu)越的耐油性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐磨性比天然橡膠高 30~40%，耐高溫性也優(yōu)于天然膠(可耐 100~120℃) ，同時(shí)機(jī)械物理性能也較好。8 / 42 密封條的基本類型、性能及應(yīng)用橡膠密封件在氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用在高分子材料中，橡膠材料具有良好的扯斷強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐疲勞強(qiáng)度，并具有一定的硬度、彈性、耐壓縮性。乙丙橡膠除上述用途外、還可用來(lái)制備集裝箱密封條、洗衣機(jī)超 高韌性配件、鞋底、食品包裝袋、化學(xué)品容器、紙張涂層等。但由于低硬度級(jí)共混物（其中橡膠組份含量高達(dá) 80%）中橡膠呈連續(xù)相或形成橡塑雙連續(xù)相，因而材料的熱塑流動(dòng)性大大降低，無(wú)法滿足后續(xù)加工過(guò)程對(duì)材料流動(dòng)性的要求。我國(guó)艦艇、礦用電纜己開(kāi)始大量生產(chǎn)，由于我國(guó)乙丙橡膠資源匾乏，主要依賴進(jìn)口乙丙橡膠或采用硅橡膠代用。近年來(lái)國(guó)外乙丙橡膠防水卷材的 年均增長(zhǎng)率為 10~12%，西方發(fā)達(dá)國(guó)家建筑防水材料的乙丙橡膠消費(fèi)量占總消費(fèi)量的 10~15%.目前我國(guó)每年需乙丙橡膠防水卷材約 5500km2。一般硫化溫度在150~170℃，特殊情況下硫化溫度可更高，如三元乙丙橡膠膠料在溫度高達(dá) 250℃的熔融鹽浴中短時(shí)間硫化時(shí)，其硫化膠的物理機(jī)械性能無(wú)明顯下降。 粘貼成型EPDM 缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，分子鏈段擴(kuò)散性極小，加上膠料容易噴霜，給粘貼成型工藝，尤其是制造多層結(jié)構(gòu)的制品如輪胎胎側(cè)、輸送帶、屋頂材料、膠輥、襯里等帶來(lái)較大的困難。白色填料以鈦白、滑石粉、碳酸鈣為最好，壓出速度超過(guò)炭黑膠料。 開(kāi)煉機(jī)混煉由于三元乙丙橡膠塑煉效果差，缺乏粘著性，不易“吃”炭黑，不宜包輥。乙丙橡膠耐過(guò)熱水性能亦較好，但與所用硫化體系密切相關(guān)。一般乙丙橡膠是非結(jié)晶的。 耐化學(xué)藥品性能EPDM 耐化學(xué)藥品性能的好壞主要決定子其分子結(jié)構(gòu)，如不飽和度、硫化膠交聯(lián)結(jié)構(gòu)和填充劑的種類及用量。2 / 42 耐候性EPDM 耐候性好，能長(zhǎng)期在陽(yáng)光、潮濕、寒冷的白然環(huán)境中使用。 sealing strip。[22] 戴俊. 硅酸鹽在橡膠補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 合成材料老化與應(yīng)用 . 2022, 34(2). 44~49,56。[14] 王靖. 橡膠補(bǔ)強(qiáng)的化學(xué)特性（續(xù)）[J]. 世界橡膠工業(yè) . 1998, 25(4). 47~50。[6] GB/T 75261987 車輛門窗橡膠密封條。本課題旨在配合燕山石化公司生產(chǎn)的 EPDM 橡膠的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)，研究燕化產(chǎn)EPDM 膠在密封條領(lǐng)域的應(yīng)用配方。北京1II / 42北京石油化工學(xué)院學(xué)位論文電子版授權(quán)使用協(xié)議 論文《 EPDM密封條基礎(chǔ)配方研究 》系本人在北京石油化工學(xué)院學(xué)習(xí)期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過(guò)論文答辯。公開(kāi)級(jí)學(xué)位論文全文電子版允許讀者在校園網(wǎng)上瀏覽并下載全文。[3] 張殿榮, 辛振祥 編著. 現(xiàn)代橡膠配方設(shè)計(jì)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 材料科學(xué)與工程出版中心. 2022, 第二版。[11] 付文波. 適用于高檔汽車密封條的三元乙丙橡膠技術(shù)開(kāi)發(fā)[D]. 上海: 華東理工大學(xué). 2022。[19] 龔鍵. 淺色橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J]. 特種橡膠制品 . 1993, 14(6). 16~20。關(guān)鍵詞：三元乙丙橡膠；熱塑性彈性體；動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)；密封條；性能II / 42Study on Basic Formulation of EPDM Sealing StripWang Zhixiang (Dept. Mat. Sci., Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing 102617)ABSTRACTEPDM elastomers prepared by dynamic vulcanization technology have been widely used as sealing strips in windows, cars, et. al. They have excellent performances such as aging resistance and low temperature resistance and so on. The effects of the type of filling materials (Factor 1), the content of filling materials (Factor 2), the congtent of white oil (Factor 3), and the content of curing agent and the content of accelerating agent (Factor 4) on the performance of EPDM elastomers were studed in this paper by orthogonal designing method. It was proved that the crucial factor which effects the the tensile strength of the materials is Factor 3, meanwhile the elongation is Factor 4, the permanent set is Factor 2, and the tear strength is Factor 3. The optimal level of Factor 1 is Level 3, Factor 2 is Level 2, Factor 3 is Level 2, Factor 4 is Level 2. The optimal formulation is PETP69B.Key Words: ethylene propylene diene monomer (EPDM)。 EPDM 的性能EPDM 基本上是一種飽和橡膠，主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成，只是有側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵，分子內(nèi)無(wú)極性取代基，分子間內(nèi)聚能低，分子鏈在寬的溫度范圍內(nèi)保持柔順性，因而使其具有獨(dú)特的性能。故在 150℃以上的環(huán)境中乙丙橡膠制品只能短期或間歇使用。 沖擊彈性和低溫性能EPDM 具有較高的彈性，在通用橡膠中其彈性僅次于天然橡膠和順丁橡膠。選用高門尼粘度的乙丙橡膠，經(jīng)高填充后，降低了成本，且對(duì)物理機(jī)械性能亦影響不大。因此三元乙丙橡膠不象天然橡膠那樣需要專門進(jìn)行塑拉，只是在混煉前先將三元乙丙橡膠在低溫下稍薄通即可。乙丙橡膠膠料門尼粘度以 40~60為佳。 模壓三元乙丙橡膠高溫流動(dòng)性較好，故制造模壓制品時(shí)沒(méi)有什么困難。此法的缺點(diǎn)是價(jià)格較高。汽 車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱之一，也是非輪胎橡膠制品的主要應(yīng)用部門。因此廣泛用作電力電纜、礦用電纜、軍用艦艇的電線電纜，X 射線直流電壓電纜、原子能裝置用電纜等耐熱和耐高壓等技術(shù)要求較高的領(lǐng)域。目的是改善樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度和低溫性能，但由于共混物中橡膠未經(jīng)交聯(lián)，因而在強(qiáng)度、壓縮永久變形、耐介質(zhì)性、耐熱性方面都有很大的局限性。是制備多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪油的主要添加劑之西方發(fā)達(dá)國(guó)家油品添加劑 方面消耗乙丙橡膠占總消費(fèi)量的 8~11%左右。EPDM 與 NBR 分子極性差別很大，相容性很差，共混時(shí)需要添加相容劑提高二者的相容性。通?？墒褂迷?0~100℃之間。9 / 42 丁苯橡膠密封丁苯橡膠是橡膠制品中最常用的一種材料。 氯丁橡膠密封氯丁橡膠歷史悠久，系為氯丁二烯的聚合物。最適于氣動(dòng)、稀酸、稀堿溶液的密封件制品 。本品在軍用探空氣球、氣艇及火箭推進(jìn)劑接觸的密封件的制作中有極理想效果。硅橡膠主要缺點(diǎn)是：硫化成型時(shí)尺寸收縮大，制作時(shí)不易控制尺寸，同時(shí)必須添加補(bǔ)強(qiáng)劑，否則機(jī)械強(qiáng)度較差，不耐磨，不耐撕裂。氟橡膠使用壽命一般為丁腈膠的 2~3 倍。乙丙橡膠綜合物理機(jī)械性能介于天然膠與丁苯膠之間，與丁基橡膠類似。11 / 42 機(jī)柜密封條電氣柜 密 封 條 是 由 具 有 良 好 彈 性 和 抗 壓 縮 變 形 、 耐 老 化 、 臭 氧 、 化 學(xué) 作 用 、較 寬 的 使 用 溫 度 范 圍 （ 40℃~120℃） 的 三 元 乙 丙 橡 膠 (EPDM)橡 膠 發(fā) 泡 與 密 實(shí)復(fù) 合 而 成 ， 內(nèi) 含 獨(dú) 特 的 金 屬 夾 具 和 舌 形 扣 ， 堅(jiān) 固 耐 用 . 在 各 種 電 氣 柜 上 起 著 很關(guān) 鍵 的 作 用 。密封部分常見(jiàn)形式為海綿泡管（單管，雙管）屬變化密封條。EPDM 按乙稀與丙稀比、門尼粘度大小，碘值高低，是否充油、分子量分布等方面的不同，分為各種不同商品牌號(hào)和不同性能用途的乙丙橡膠 [21]。EPDM 參數(shù)中通常不涉及分子量分布，但是許多加工過(guò)程中，它是一個(gè)重要因素。1） 活化整個(gè)硫化體系：氧化鋅在硬脂酸作用下形成鋅皂，提高了在橡膠膠料的溶解度，并與促進(jìn)劑形成了一種絡(luò)合物，使促進(jìn)劑更加活潑、催化活化硫磺，形成了一種很強(qiáng)的硫化劑。一般粒徑小，比表面積大，結(jié)構(gòu)度高的炭黑，補(bǔ)強(qiáng)性能好 [2628]。填料的粒徑小，擠出性能好，補(bǔ)強(qiáng)性好。表 23 試樣制備工藝記錄表樣號(hào)（ PETP） 60 61 62 63 64 65 66 67 681 區(qū) 199/201 198/200 198/200 198/198 197/201 197/199 199/201 197/201 199/2002 區(qū) 199/208 202/209 202/203 200/208 201/204 201/211 200/208 198/207 200/2043 區(qū) 199/199 200/200 200/199 199/200 199/200 199/200 199/199 200/199 199/199密煉室溫度（起始/終止）℃ 4 區(qū) 201/201 199/199 201/200 201/200 199/200 199/200 202/201 202/200 200/200轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，rpm 密煉總時(shí)間，min 25 25 25 25 25 25 25 25 25熔體溫度（終止） ，℃ 214 214 204 212 204 216 212 212 207扭矩（最大/終點(diǎn)） ， 密煉質(zhì)量 好 好 好 好 好 好 好 好 好冷壓壓力， MPa 冷壓時(shí)間， min 8 8 8 8 8 8 8 8 8試片質(zhì)量 好 好 好 好 好 好 好 好 好備注表 2