【正文】 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體拉伸強(qiáng)度的影響因素分析0123451 2 3水 平拉伸強(qiáng)度，MPa因 素 1 因 素 2 因 素 3 因 素 4圖 32 各因素對(duì) EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體拉伸強(qiáng)度的影響由表 34 數(shù)據(jù)及圖 32 可見(jiàn)，影響 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體拉伸強(qiáng)度的關(guān)24 / 42鍵因素是因素 3（白油用量） ；因素 4（硫化劑及促進(jìn)劑用量）及因素 1（填充劑類型）對(duì)彈性體拉伸強(qiáng)度的影響也較為顯著。正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析列見(jiàn)表 3表 35。4） 測(cè)定試樣的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率、永久變形。2mm，L 0=25177。） ；3） 試驗(yàn)方法：A. 將熔體流動(dòng)速率儀料筒預(yù)熱至設(shè)定溫度（恒溫至少 15min） ，用隨機(jī)工具及紗布等擦凈料筒及口模；B. 關(guān)閉熔體流動(dòng)速率儀電源，手動(dòng)調(diào)整料筒底部切刀至合適位置，調(diào)整完畢后打開(kāi)設(shè)備電源繼續(xù)預(yù)熱 15min；C. 取顆粒料試樣或由擠出、注塑或模壓試樣剪成的適當(dāng)大小的小塊（可順利加入熔體流動(dòng)速率儀料筒即可）約 10g 左右；D. 分 3~5 次將試樣由料筒上部經(jīng)加料斗加入料筒，每加入一次后取下加料斗、并用活塞桿壓緊試樣后再進(jìn)行下一次加料，直至加料量達(dá)到離料筒上沿約 5~10mm 處為止；19 / 42E. 加料完畢后，裝上活塞桿及規(guī)定質(zhì)量的加載砝碼（若所測(cè)樣品的 MI較大，可在樣品預(yù)熱完畢后再加載砝碼） ，預(yù)熱 4min；F. 當(dāng)活塞桿下移至下標(biāo)記線時(shí)，按下設(shè)備“切料”鍵、并開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)料條長(zhǎng)度達(dá)到 10~20mm 或切料間隔時(shí)間達(dá)到 5min 時(shí)，再次按下設(shè)備“切料”鍵，記錄切料間隔時(shí)間及料條重量；G. 重復(fù)步驟 F 測(cè)定 5 次，按下式計(jì)算熔體流動(dòng)速率后取 5 次測(cè)試的平均值： ）（ min10/6gtMR??式中：MFR——熔體流動(dòng)速率， g/10min；m ——每次切得的料條試樣的質(zhì)量，g；t ——切料間隔時(shí)間，s。18 / 423） 測(cè)試儀器：采用江蘇省錫山市前洲測(cè)量?jī)x器廠生產(chǎn)的 LXA 型邵氏橡膠硬度計(jì)。2） 試驗(yàn)溫度： 23℃。采用廣東省東莞市科迪儀器有限公司生產(chǎn)的 KH3P50A 型可程式恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)。15 / 42第 2 章 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)原料表 21 實(shí)驗(yàn)藥品序號(hào) 配料名稱 型號(hào)規(guī)格 生產(chǎn)廠家1 EPDM 3280 燕山石化2 聚丙烯 K4912 燕山石化3 活性氧化鋅 市售4 輕質(zhì)氧化鎂 市售5 抗氧劑 1010 市售6 抗氧劑 168 市售78910111213141516石蠟炭黑炭黑滑石粉硅酸鈣白油硫磺促進(jìn)劑促進(jìn)劑促進(jìn)劑N330N660TacL1CSH21MTMTDZDC市售市售市售市售市售市售市售市售市售市售 試驗(yàn)儀器表 22 實(shí)驗(yàn)儀器序號(hào) 生產(chǎn)制樣設(shè)備 型號(hào) 生產(chǎn)廠家1 密煉機(jī) S（X）M 1LKA 常州蘇研科技有限公司2 平板硫化機(jī)3 微型機(jī)控制電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) REGER300 深圳市瑞格爾儀器(制造) 有限公司4 邵氏橡膠硬度計(jì) LXA 江蘇省錫山市前洲測(cè)量?jī)x器廠5 熔體流動(dòng)速率儀 XNR400 承德市金建檢測(cè)儀器有限公司6 可程式恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī) KH3P50A 廣東省東莞市科迪儀器有限公司 試樣制備采用常州蘇研科技有限公司生產(chǎn)的 S（X）M 1LKA 型密煉機(jī)。各種填料因化學(xué)組成不同、制法不同，其表面基團(tuán)及結(jié)構(gòu)自然不同，表面性質(zhì)也就不同。14 / 42 填充劑填充劑可起到增大體積，降低成本，改善加工工藝性能，減少半成品收縮率，提高半成品表面平坦性，提高硫化劑硬度及定伸應(yīng)力等作用。通常把比表面積大的補(bǔ)強(qiáng)炭黑稱作為硬質(zhì)炭黑，把比表面積小的補(bǔ)強(qiáng)炭黑稱為軟質(zhì)炭黑 [2930]。促進(jìn)劑按效率可分為超速極促進(jìn)刻如 DPTT、TMTD、PZ 等。13 / 422） 提高硫化膠交聯(lián)密度：氧化鋅和硬脂酸的存在形成了一種可溶性鹽，它與含硫的橡膠促進(jìn)劑側(cè)掛基本的螯合，使弱鍵處于穩(wěn)定狀態(tài)，改變了硫鍵的裂解位置，結(jié)果使橡膠硫化生成了較短的交聯(lián)鍵，并增加了新的交聯(lián)鍵，提高了交聯(lián)密度。其對(duì)物理機(jī)械性能、加工操作性能等方面均有較大的操作空間。分子量分布寬，聚合物擠出加工性能、壓縮回彈性能將改善，但機(jī)械強(qiáng)度、回彈性將變差。隨著原膠門(mén)尼枯度的提高，交聯(lián)密度、機(jī)械強(qiáng)度、填充量都有改善，但聚合物的加工性能、伸長(zhǎng)率都會(huì)下降。乙烯與兩稀比一般在 45/55~80/20 之間。這類密封條通常采用泡釘安裝或膠帶安裝。固定部分為夾緊部分（有骨架或無(wú)骨架） 。其 分 類 可 為 以 下 兩 種 ：1） 按所裝配部位分類：門(mén)框條；行李箱條；發(fā)動(dòng)機(jī)蓋條；導(dǎo)槽；內(nèi)外側(cè)條（內(nèi)外切水） ；頭道風(fēng)窗和其他。根據(jù)電 柜 的 使 用 情 況 ， 基 于 二 十 年 的 密 封 膠 條 研 發(fā) 經(jīng) 驗(yàn) ， 研 發(fā) 出 了 具 有 自 身特 點(diǎn) 的 電 氣 柜 密 封 條 ， 具 有 密 封 性 好 ， 防 水 ， 防 火 、 防 蟲(chóng) 、 防 風(fēng) 、 隔 光 、 防 撞以 及 使 用 年 限 長(zhǎng) 等 特 點(diǎn) 。門(mén) 窗 密 封 條 特 點(diǎn) ： 塑 鋼 門(mén) 窗 密 封 條 是 近 年 來(lái) 應(yīng) 用 較 廣 的 新 一 代 門(mén) 窗 ， 它 較 普通 門(mén) 窗 密 封 條 有 更 好 的 防 腐 性 、 耐 候 性 、 降 噪 隔 熱 效 果 。使用溫度45~150℃。在礦物油中不宜使用，因易泡漲。 乙丙橡膠密封乙丙橡膠耐老化性好。近年來(lái)，氟橡膠產(chǎn)生不少新品種，主要有亞硝基氟橡膠，全氟橡膠，氟聚氨酯橡膠。在耐酸堿腐蝕性方面也較差。一般使用溫度為90~250℃。 硅橡膠密封硅橡膠在主鏈上沒(méi)有碳原子，而由硅氧兩種原子交替組成。因此，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性，且耐臭氧、耐光性亦好。 丁基橡膠密封丁基橡膠用異丁烯與少量異戊二烯共聚而成。但對(duì)磷酸酯類介質(zhì)敏感。這種膠阻燃性好，耐油性好。適于制造有水、低分子乙醇、蓖麻油、甘醇和剎車油等介質(zhì)的密封制品。在世界上應(yīng)用很廣，在合成膠中，丁苯膠最接近天然橡膠性能。丁腈橡膠生產(chǎn)歷史較早，1937 年拜耳公司首先生產(chǎn)，世界主要生產(chǎn)國(guó)有美、英、法、日、德、加拿大、獨(dú)聯(lián)體、馬來(lái)亞及中國(guó)等。汽車剎車制動(dòng)裝置所用的皮碗軟管通常用天然橡膠制作，以天然膠制造剎車裝置具有溶蝕、不溶漲及抗軟化功能。最常用的橡膠密封可分為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、高空三種，具體分類為：1） 靜態(tài)密封：“O”型圈、墊圈、墊片、防塵罩、門(mén)窗膠條等；2） 動(dòng)態(tài)密封：“O”型圈、斷面密封圈、油封、氣封、皮碗、皮圈、防塵罩、隔膜等；3） 高空密封：“O”型圈、斷面密封件等。添加 5 份經(jīng)琉基官能化的乙烯乙酸乙烯共聚物（EVASH）可使 NBR/EDPM（質(zhì)量比為 70/30）共混物的力學(xué)性能顯著提高 [18]。在二烯烴橡膠中加人一定比例的 EPDM 可顯著提高硫化膠的耐老化性能如在SBR 中加入一定 EPDM 后，可使 SBR 耐臭氧龜裂性能提高 24 倍。如美國(guó)目前油品添加劑消費(fèi)乙丙橡膠約30kt/a 左石。這種 TPE 又稱作熱塑性硫化膠(TPV） 。第二類部分動(dòng)態(tài)硫化產(chǎn) TPE。 聚烯烴類熱塑彈性體幾年來(lái)新材料不斷涌現(xiàn)，EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體(TPE ）就是極具發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧?。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，家用電器和辦公設(shè)備耐熱部分也廣泛采用乙丙橡膠作為電線電纜的絕緣材料。2022 年我國(guó)建筑行業(yè)消耗乙丙橡膠 6000 噸左右。 建筑防水材料建筑業(yè)廣泛使用乙丙橡膠作為防水卷材，具有壽命長(zhǎng)（約為 30 年） 、強(qiáng)度大、 彈性好、防水可靠、施工方便、危險(xiǎn)性小等特點(diǎn)。乙丙橡膠不僅具有耐候、耐老化、耐臭氧、耐化學(xué) 介質(zhì)、耐水、耐低溫及具有良好的電絕緣性等優(yōu)異的綜合性能，還具有相對(duì)密度小、高充油、高填充性和與多種高聚物有良好的相溶性，所以被廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜、建筑防水材料、聚合物改性及油品添加劑等領(lǐng)域 [3]。 硫化EPDM 制品和其它橡膠制品一樣，可以采用硫化罐硫化（包括蒸汽硫化和熱空氣硫化） 、平板硫化機(jī)硫化、模壓、傳遞模壓和注射模壓硫化、連續(xù)硫化（包括熔融鹽浴硫化和超高頻硫化）以及低溫長(zhǎng)時(shí)間硫化（即自然硫化）等。其中比較簡(jiǎn)單有效地提高粘合力的辦法是提高溫度和壓力。但制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模制品時(shí)，要在模型關(guān)鍵部位鉆些氣眼以排出窩藏的氣體，避免制品產(chǎn)生氣孔缺陷或表面發(fā)粘等。膠料門(mén)尼粘度、壓延速度和溫度均會(huì)影響壓延物質(zhì)量。乙烯含量高及分子量分布窄的三元乙丙橡膠壓出工藝性能好。 密煉機(jī)混煉EPDM 密煉機(jī)混煉應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 容量應(yīng)比正常容量高 15%左右；2） 溫度要高些，以利于乙丙橡膠在高溫下塑化，從而使配合劑易于分散均勻；3） 填充劑用量高的膠料宜采用逆混法，填充劑用量低的膠料用一般混煉法較好。 混煉EPDM 可采用開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)混煉。 EPDM 的加工與應(yīng)用 塑煉EPDM 的塑煉效果差，不象天然橡膠和丁苯橡膠那么易于塑煉。 耐熱水和耐蒸汽性能EPDM 具有較好的耐蒸汽性能，甚至優(yōu)于其耐熱性能。具有最佳低溫性能的乙丙橡膠其丙烯含量為 40~50%（重量） 。由于乙丙橡膠與塑料相容性較好，可作為改善塑料耐沖擊性能的優(yōu)良改性劑。但乙丙橡膠在脂肪族和芳香族溶劑，如汽油、苯、二甲苯等溶劑和礦物油中的穩(wěn)定性較差，在濃酸長(zhǎng)期作用后，其硫化膠物理機(jī)械性能下降 電絕緣性EPDM 具有非常好的電絕緣性能和耐電暈性，其電性能接近于或優(yōu)于丁基橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯。但加入適宜的防老劑可以改善乙丙橡膠的高溫使用性能，提高使用溫度和高溫下的使用壽命。在制造非炭黑的淺色制品時(shí)，則需加人紫外線吸收劑如二氧化鈦等，以防止紫外光的催化氧化降解作用，或使用防紫外線的其它助劑，但不十分有效。 耐臭氧性三元乙丙橡膠具有突出的耐臭氧性能，不但大大優(yōu)于天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等通用橡膠，而且也優(yōu)于一般被認(rèn)為耐老化性能很好的丁基橡膠。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1（以 ENB 型為例） 。 elastomer。本文采用正交設(shè)計(jì)方法考察了填充劑類型（因素 1） 、填充劑用量（因素 2） 、白油用量（因素 3）及硫化劑和促進(jìn)劑用量（因素 4）等 4 個(gè)因素對(duì) EPDM 密封條用熱塑性彈性體性能的影響規(guī)律。[20] 易海玲, 宗貞蘭. 硅酸鈣多孔填料的結(jié)構(gòu)性能研究[J]. 硅酸鹽學(xué)報(bào)硅酸鹽學(xué)報(bào). 1990, 18(5). 464~467。[16] 橡膠填料補(bǔ)強(qiáng)的化學(xué)機(jī)理[J]. 炭黑譯叢. 2022, (3). 14~18。[12] 馬軍, 雷昌純, 馮予星 , 朱玉俊. EPDM 共混改性研究概況[J]. 合成橡膠工業(yè). 2022, 23(3). 186~191。[8] JG/T 1872022 建筑門(mén)窗用密封膠條 。[4] 賈毅, 張立俠 編著. 橡膠加工實(shí)用技術(shù)[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, 第一版。論文結(jié)束時(shí)向指導(dǎo)教師提交：1） 學(xué)生工作日志；2） 外文文獻(xiàn)翻譯稿（含原文及電子版） ；3） 開(kāi)題報(bào)告（含電子版） ；4） 畢業(yè)論文 3 冊(cè)（含電子版） ；5） 參考文獻(xiàn)原件或電子版；6） 真實(shí)、全面的原始數(shù)據(jù)、測(cè)試記錄及相關(guān)圖表等；7） 學(xué)校要求上交存檔的其他畢業(yè)環(huán)節(jié)資料。 注：本協(xié)議書(shū)對(duì)于“非公開(kāi)學(xué)位論文”在保密期限過(guò)后同樣適用?，F(xiàn)本人同意將本作品收錄于“北京石油化工學(xué)院學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)”。密 級(jí) 保 密 學(xué) 號(hào) 091478 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）EPDM 密封條基礎(chǔ)配方研究院 （ 系 、 部 ） ： 材料科學(xué)與工程系 姓 名： 王志響 班 級(jí)： 高 Z09 專 業(yè)： 高分子材料與工程 指 導(dǎo) 教 師 ： 王鑫，陸曉中 教 師 職 稱 ： 工程師，教授 2022 年 6 月 13 日本人承諾：已提交的學(xué)位論文電子版與印刷版論文的內(nèi)容一致，如因不同而引起學(xué)術(shù)聲譽(yù)上的損失由本人自負(fù)。 院系名稱： 材料科學(xué)與工程 導(dǎo)師簽名： 陸曉中 作者簽名： 王志響 學(xué) 號(hào)： 091478 2022 年 06 月 21 日i / 42北 京 石 油 化 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）任 務(wù) 書(shū)學(xué)院（系） 材料科學(xué)與工程系 專業(yè) 高分子材料與工程 班級(jí) 高 Z09 學(xué)生姓名 王志響 指導(dǎo)教師/職稱 王鑫/ 工程師，陸曉中/教授 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目EPDM 密封條基礎(chǔ)配方研究2. 任務(wù)起止日期2022 年 2 月 25 日 ~ 2022 年 6 月 21 日3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容與要求（含原始數(shù)據(jù)及應(yīng)提交的成果）EPDM 密封條具有耐老化、耐低溫等優(yōu)良特性，在建筑門(mén)窗、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。ii / 424. 主要參考文獻(xiàn)[1] 謝遂志, 劉登祥, 周鳴巒 主編. 橡膠工業(yè)手冊(cè) 第一分冊(cè) 生膠與骨架材料[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社. 1989, 第一版。[5] QC/T 6392022 汽車用橡膠密封條。[9] 李鐵. 三元乙丙橡膠（ EPDM）的應(yīng)用研究及其新型共混物的制備、結(jié)構(gòu)與