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epdm密封條基礎(chǔ)配方研究(參考版)

2025-06-27 18:32本頁面
  

【正文】 要使 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體的拉伸強(qiáng)度較大,因素 1(填充劑類型)取水平 1(N330/N660=1/1 )為好;因素 2(填充劑用量)取水平 2(。要使 EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體硬度較?。磸椥泽w的柔軟性較好) ,因素1(填充劑類型)可取水平 2(N330/滑石粉=1/1)或水平 3(N330/CSH=1/1) ;因素2(填充劑用量)可取水平 1(40phr)或水平 2(60phr) ;因素 3(白油用量)取水平 3(80phr )為好;因素 4(硫化劑及促進(jìn)劑用量)可取水平 1(4phr)或水平2(8phr ) 。表 31 因素水平分析表(選用正交表 L9(34))序號 因素 水平 1 水平 2 水平 31 填充劑類型 N330/N660=1/1 N330/滑石粉=1/1 N330/CSH=1/12 填充劑用量,phr 40 60 803 白油用量,phr 50 65 804硫化劑及促進(jìn)劑用量,phr(S8/促 M/促 TMTD/促ZDC=1/1/1/1)4 8 12* 硫化劑及促進(jìn)劑用量水平按 EPDM 用量為 100phr 計算表 32 試驗(yàn)配方表配方編號(PETP) 60 61 62 63 64 65 66 67 68序號 原料名稱 型號規(guī)格 生產(chǎn)廠家 用量,phr1 EPDM 3280 燕化 2 聚丙烯 K4912 燕化 3 活性氧化鋅   4 輕質(zhì)氧化鎂   5 硬脂酸   6 抗氧劑 1010 7 抗氧劑 168 8 石蠟   9 炭黑 N330 10 炭黑 N660 11 滑石粉 TacL1 12 硅酸鈣 CSH21 13 白油 14 硫磺 15 促進(jìn)劑 M 16 促進(jìn)劑 TMTD 17 促進(jìn)劑 ZDC 合計 試驗(yàn)配方用量 *4 * *3 *4 * * * * *22 / 42表 33 材料性能匯總表(一)撕裂強(qiáng)度密度 硬度 拉伸強(qiáng)度 彈性模量 斷裂伸長率 永久變形 縱向 橫向樣號g/cm3 邵 A MPa MPa % % N/mm N/mmPETP60 81 PETP61 79 PETP62 78 PETP63 78 PETP64 72 PETP65 83 PETP66 74 PETP67 84 PETP68 78 表 34 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析列表(一)硬度 拉伸強(qiáng)度 斷裂伸長率試驗(yàn)號 樣號 邵 A MPa %1 PETP60 81 2 PETP61 79 3 PETP62 78 4 PETP63 78 5 PETP64 72 6 PETP65 83 7 PETP66 74 8 PETP67 84 9 PETP68 78 因素 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4I1 I2 I3 極差 注:表中 I1~I3 的紅色粗體字表示關(guān)鍵因素的最佳水平,藍(lán)色黑體字 表示其他因素的最佳水平;極差的紅色粗體字表示該因素為影響該指標(biāo)關(guān)鍵因素,藍(lán)色黑體字表示該因素為影響該指標(biāo)的主要因素;下同。所用因素水平設(shè)計見表 31,實(shí)驗(yàn)配方見表 32,所得材料物理性能見表 33。 撕裂強(qiáng)度1) 參照標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5291999 硫化橡膠或熱塑性橡膠 撕裂強(qiáng)度的測定(褲形、直角形和新月形試樣) ;2) 測試儀器:深圳市瑞格爾儀器( 制造)有限公司生產(chǎn)的 REGER300 型微機(jī)控制電子萬能材料試驗(yàn)機(jī);3) 測試條件:A. 試樣:采用褲型試樣:褲形試樣 試樣夾持方法B. 試樣數(shù)量:縱向 5 個/組,橫向 5 個/組(若為注塑試樣,則只測定縱向的撕裂強(qiáng)度) ;C. 試驗(yàn)溫度:23℃;D. 量程:0~5000N ;4) 試驗(yàn)速度:100mm/min 。)B. 試驗(yàn)溫度:23℃;C. 測試量程:0~5000N;D. 標(biāo)距 L0:50mm;E. 變形傳感器:大變形傳感器F. 試驗(yàn)速度:500mm/min 。b 1=6177。2) 測試儀器:深圳市瑞格爾儀器( 制造)有限公司生產(chǎn)的 REGER300 型微機(jī)控制電子萬能材料試驗(yàn)機(jī);3) 測試條件:A. 采用 1 型啞鈴型試樣(模壓裁片試樣) ,試樣數(shù)量 5 個/ 組,測試結(jié)果取平均值:啞鈴型試樣20 / 42(L 3=115mm,L 1=33177。H. 試驗(yàn)條件:溫度 230℃,負(fù)荷 。2) 測試設(shè)備:A. 承德市金建檢測儀器有限公司生產(chǎn)的 XNR400 型熔體流動速率儀,口模內(nèi)徑 ;B. 秒表;C. 電子天平(準(zhǔn)確到177。4) 試驗(yàn)方法:A. 把試樣放置在堅固的平面上(一般采用厚度不小于 4mm 的平板玻璃) ,拿住硬度計,壓足中孔的壓針距離試塊邊緣至少 12 mm,平穩(wěn)地把壓足壓在試樣上,不能有任何振動,并保持壓足平行于試樣表面,以使壓針垂直地壓人試樣;B. 所施加的力要剛好足以使壓足和試樣完全接觸,除另有規(guī)定,必須在壓足和試樣完全接觸后 1s 內(nèi)讀數(shù),如果是其他間隔時間讀數(shù)則必須說明;C. 在試樣相距至少 6 mm 的不同位置測量硬度值 5 次,取中位數(shù);使用邵爾硬度計時,當(dāng) A 型硬度計側(cè)量值超出 90 時推薦用 D 型硬度計,當(dāng) D型硬度計測量值低于 20 時推薦用 A 型硬度計,A 型硬度計示值低于 10 時是不準(zhǔn)確的,測量結(jié)果不能使用。 邵 A 硬度1) 參照標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5311999 橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗(yàn)方法;2) 試樣:A. 試樣厚度至少 6 mm;若試樣厚度小于 6 mm,可用不多于 3 層、每層厚度不小于 2 mm 的光滑、平行試樣進(jìn)行疊加,但這樣所測得的結(jié)果和在整塊試樣上所測得的硬度不能相比較;B. 試樣必須有足夠的面積,使壓針和試樣接觸位置距離邊緣至少 12 mm,試樣的表面和壓足接觸的部分必須平整。3) 試驗(yàn)方法:A. 將潔凈干燥的 50ml 比重瓶及試驗(yàn)介質(zhì)(無水乙醇)放在 23℃恒溫恒濕箱中恒溫至少 1 小時,稱取比重瓶的重量計為 W1;B. 取 2g 左右密實(shí)無氣泡的硫化橡膠模壓試樣剪成的小塊(可順利放入比重瓶并取出) ,準(zhǔn)確稱取其重量計為 W2;C. 將試樣表面用無水乙醇充分潤時后加入比重瓶,再用無水乙醇加滿比重瓶,插上溢流毛細(xì)管(注意:動作要輕放緩,以便毛細(xì)管底部帶入氣泡) ,用柔軟的衛(wèi)生紙將比重瓶表面的無水乙醇吸干,稱取其重量計為 W3。 密度1) 參照標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5331991 硫化橡膠密度的測定。試樣制備后須在 23177。表 23 試樣制備工藝記錄表樣號( 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 24 優(yōu)化配方試樣制備工藝記錄表樣號( PETP) 69A 69B1 區(qū) 197/199 197/1982 區(qū) 200/204 199/2053 區(qū) 200/200 200/199密煉室溫度(起始/終止)℃4 區(qū) 200/200 200/201轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,rpm 密煉總時間, min 25 25熔體溫度(終止) ,℃ 204 210扭矩(最大/終點(diǎn)) , 密煉質(zhì)量 一般 好冷壓壓力,MPa 冷壓時間, min 8 8試片質(zhì)量 好 好17 / 42備注 性能測試 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)參照標(biāo)準(zhǔn):GB/T 29412022 橡膠物理試驗(yàn)方法 試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序。密煉工藝條件如下:1) 密煉機(jī)預(yù)熱至 200℃;16 / 422) 加入 1~8 號料,密煉 5min;3) 再加入 9~13 號料(預(yù)混均勻) ,密煉 5min;4) 最好加入 14~17 號料,密煉 10min;5) 密煉好的物料取出,趁熱在平板硫化機(jī)上于 12MPa 直接冷壓成厚度為2mm 厚的片材,待用(每個試樣壓制 2 個試片) ;6) 說明:密煉時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在 50rpm 左右;第一個試樣開始壓制后,物料仍留在密煉室中、并將密煉轉(zhuǎn)速將至 5rpm 進(jìn)行保溫。表面基團(tuán)不僅影響填充膠的性質(zhì),而且也可能是填料改性的反應(yīng)點(diǎn) [33]。幾乎所有的無機(jī)填料表面均含有羥基,且易吸收水份,但這些羥基的酸、堿性卻不一樣,有的顯酸性,有的顯堿性。填料的粒徑小,擠出性能好,補(bǔ)強(qiáng)性好。最常用的填充劑主要是無機(jī)填料,如陶土、碳酸鈣、滑石粉、硅藻土等。軟化劑按其來源可分為五大類 [32]:1) 石油系軟化劑;2) 煤焦油系軟化初;3) 松油系軟化劑;4) 脂肪油系軟化劑;5) 合成軟化劑。 軟化劑軟化劑是低分子物質(zhì)進(jìn)入到橡膠分子內(nèi),增大橡膠分子間距離,減弱分子間作用力( 降低粘度) ,使大分子鏈較易滑動,宏觀上增大了膠料的柔軟性和流動性 [31]。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]。準(zhǔn)速極促進(jìn)劑如 CZ、DM、M 及慢速極促進(jìn)劑,如促進(jìn)劑 D[24]。 促進(jìn)劑促進(jìn)劑在疏化體系中的主要起到硫化助催劑作用,使硫化效率提高,從而提高工業(yè)生產(chǎn)效率。3) 提高了硫化膠的老化性能:氧化鋅對硫化膠有良好的熱穩(wěn)定性作用。1) 活化整個硫化體系: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。而過氧化物硫化體系相對單一,但由于其形成剛性 CC 鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),耐熱性能、壓縮永久變形性能比較優(yōu)良。以硫磺作硫化劑的硫化體系,已經(jīng)發(fā)展完善成熟,形成了傳統(tǒng)硫化體系、有效硫化體系及平衡硫化體系。 硫化劑硫化劑作用是在溫度條件下,讓橡膠線型大分子鏈通過化學(xué)反應(yīng)而生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硫化劑通常為硫磺或過氧化物。EPDM 參數(shù)中通常不涉及分子量分布,但是許多加工過程中,它是一個重要因素。碑值高低反映了聚合物的第三單體含量的高低。這類聚合物一般用作充油膠,因?yàn)橛蜁铀倮匣运鼈儜?yīng)該在陰暗處保存。乙稀含量高,生膠強(qiáng)度、耐候性、抗臭氧性能、擠出性能也隨之提高,但乙稀含量高(大于 60%),橡膠容易產(chǎn)生結(jié)晶,低溫性能差,同時加工性能變差。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和不同性能用途的乙丙橡膠 [21]。4) 風(fēng)窗密封條:這類密封條是車體與風(fēng)窗玻璃之間的密封并起固定玻璃的作12 / 42用,與上述幾類密封條不同的是這類一經(jīng)安裝便處于密封狀態(tài),始終受張力作用,屬靜態(tài)密封,常采用嵌入式固定。3) 頭道:這類封條是安裝在車門上的密封條,它與門框密封條配合其密封作用(屬閉合密封) ,以補(bǔ)償門框密封條不足。2) 導(dǎo)槽、內(nèi)外側(cè)條:這類密封條由于處于玻璃升降部件,所以通常與玻璃接觸部分表面植絨或者噴涂層。密封部分常見形式為海綿泡管(單管,雙管)屬變化密封條。2) 復(fù)合組分分類:密實(shí)膠(單一硬度為密實(shí)膠,不同硬度則為復(fù)合膠料) ;海綿膠與密實(shí)膠雙復(fù)合;海綿膠、密實(shí)膠與骨架三復(fù)合;四復(fù)合、多復(fù)合等。 還 可 以 生產(chǎn) 用 于 安 裝 客 車 行 李 倉 門 的 橡 膠 鉸 鏈 。 汽車密封條汽車用 密 封 條 主 要 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 固 耐 用 , 利 于 安 裝 。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
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