EPDM的性能研究

本文应用简化了的三变量中心复合设计法，运用回归分析，考察了炭黑N330、石蜡油及硫磺用量对三元乙丙橡胶(EPDM)硫化胶力学性能的影响。结果表明，随着炭黑N330用量的增大，EPDM硫化胶的硬度和拉伸强度均增大；随着石蜡油用量的增加，EPDM硫化胶的硬度和拉伸强度均下降。随着硫磺用量的增加，EPDM硫化胶的硬度增大，拉伸强度出现先减小后增大的规律。     

过氧化物硫化三元乙丙橡胶力学性能研究

采用正交试验法,研究了过氧化二异丙苯(DCP)/三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)配比、炭黑N330用量和石蜡油SUNPAR2280用量对EPDM力学性能的影响。结果表明,在试验范围内,炭黑N330和石蜡油SUNPAR2280用量均对硫化胶硬度有显著影响,炭黑用量影响程度较石蜡油的大;炭黑N330用量对拉伸强度有显著影响;石蜡油用量对拉断伸长率有显著影响;DCP/TAIC配比对硬度、拉伸强度和拉断伸长率的影响均不显著。     

石蜡油对三元乙丙橡胶硫化特性和力学性能的影响

考察了石蜡油用量对三元乙丙橡胶硫化特性和力学性能的影响.结果表明,与未充油EPDM胶料相比,充油胶料最小扭矩与最大扭矩下降.随着石蜡油用量的增大,这一趋势更加明显.随着石蜡油用量的增大,充油EPDM胶料中填料分散性变好,硫化胶拉伸强度和硬度均明显下降;老化后拉伸强度增大,石蜡油用量多于7份时,拉伸强度减小,硬度增大.     

硫化体系对EPDM硫化胶力学性能的影响

考察了4,4′-二硫代二吗啉（DTDM）,N,N′-间苯撑双马来酰亚胺（HVA-2）,甲基丙烯酸镁与硫黄和过氧化二异丙苯（DCP）复合硫化体系对三元乙丙橡胶力学性能的影响。结果表明,与纯硫黄硫化胶相比,DTDM/HVA-2/S复合硫化体系的EPDM硫化胶拉断伸长率及压缩永久变形均较小,而拉伸强度、定伸应力和硬度均较大,耐老化性能较好。甲基丙烯酸盐可明显提高硫黄、过氧化物硫化EPDM硫化胶的交联密度、拉伸强度、定伸应力和拉断伸长率。在甲基丙烯酸镁/炭黑/EPDM胶料中添加等量S i69改性白炭黑和石蜡油后,硫化胶各项力学性能都有明显提高,定伸应力和硬度保持较低水平,耐热空气老化性能有所改善。     

无喷霜硫化体系中硫黄用量对三元乙丙橡胶/白炭黑硫化胶性能的影响

采用无喷霜硫黄硫化体系,考察了硫黄用量对三元乙丙橡胶(EPDM)/白炭黑(WCB)混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能、耐热老化性能、动态力学性能和压缩永久变形的影响。结果表明,在硫黄用量为0.5~1.5份的条件下,随着硫黄用量的增加,EPDM/WCB混炼胶的硫化速率减慢,硫化胶的拉伸强度先升高后下降,当硫黄用量为1.00份时达到最大值(22.4 MPa),同时扯断伸长率和永久变形逐渐下降,邵尔A硬度升高;热空气老化后,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度均提高,但扯断伸长率下降幅度较大;随着硫黄用量的增加,硫化胶的玻璃化转变温度向高温方向移动,损耗因子峰值先升高后下降,储能模量增大,压缩永久变形略有减小。     

不同材料对缺气保用轮胎支撑胶性能的影响

研究高顺式聚丁二烯复合橡胶（VCR）、炭黑、补强树脂、硫黄和促进剂对缺气保用轮胎支撑胶性能的影响。结果表明：在支撑胶中增大炭黑或硫黄的用量,胶料的交联密度增大;VCR、炭黑、补强树脂、促进剂和硫黄用量的增大均可提高硫化胶的硬度和定伸应力,炭黑用量的增大可提高硫化胶的拉伸强度和抗破坏能力,但硫黄用量的增大则导致硫化胶的拉伸强度下降;VCR、炭黑及补强树脂用量增大在提高硫化胶硬度的同时均导致生热增大,促进剂和硫黄用量增大在提高硫化胶硬度的同时可降低生热,减小终动压缩率;增大VCR或炭黑用量不会对硫化胶的耐屈挠疲劳性能产生不利影响,增大补强树脂用量可提高硫化胶的耐屈挠疲劳性能,但增大促进剂或硫黄用量会降低硫化胶的耐屈挠疲劳性能。     

回归分析法研究混炼型聚氨酯橡胶的性能

用多因素回归分析法设计实验,研究炭黑N330和硫黄用量对混炼型聚氨酯（MPU）胶料性能的影响。结果表明：在本工作设定的范围内,当硫黄用量固定时,随着炭黑N330用量增大,MPU胶料的硬度、100%定伸应力、撕裂强度和DIN磨耗体积提高,拉伸强度、拉断伸长率和回弹值降低;当炭黑N330用量固定时,随着硫黄用量增大,MPU胶料的硬度没有明显变化,拉伸强度略降低,拉断伸长率和撕裂强度先提高后降低,回弹值下降;当炭黑N330用量较低时,DIN磨耗体积随着硫黄用量增大而增大;根据回归分析法建立的数学模型可以较准确地预测MPU胶料各项性能随硫黄和炭黑用量变化而变化的趋势。     

配合剂对NBR硫化胶性能的影响

试验研究促进剂和炭黑的品种和用量对要求较高硬度和强伸性能的NBR硫化胶整体性能的影响。结果表明，与促进剂CZ和DM相比，促进剂TMTD硫化胶的300％定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐油性能较高，而硬度变化不大，促进剂TMTD的最佳用量为1．2份；与炭黑N660、N770和喷雾炭黑相比，填充炭黑N330硫化胶的硬度和拉伸强度较大，而拉断伸长率、拉断永久变形和压缩永久变形较小，炭黑N330的用量以75份为宜。     

炭黑对CR/TPI并用胶性能的影响

研究了炭黑种类及用量对CR/TPI并用胶的影响.结果表明:随着炭黑粒径的增大,混炼胶焦烧时间有增大的趋势,正硫化时间也随之延长;硫化胶交联程度降低;硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率、压缩生热温升、屈挠性能和炭黑分散度随之降低;常温下回弹性能、磨耗性能提高;硫化胶的老化性能略有提高.添加炭黑N330硫化胶的综合性能最好.随着炭黑N330用量的增加,硫化胶拉伸强度先增大后减少,炭黑40份左右达到最大值,断裂伸长率减少,磨耗性能和屈挠性能降低,压缩生热温升、邵尔A硬度增大,常温下回弹性能提高.     

硫黄硫化EPDM/IIR并用胶硫化特性的研究

探讨生胶并用比、硫黄用量、促进剂用量、补强剂种类和用量、软化剂用量对EPDM／IIR并用胶硫化特性的影响。结果表明，EPDM／IIR并用比增大，并用胶的t90缩短，MH增大；硫黄用量增大，并用胶的t90缩短，t90延长，MH增大；促进剂CZ用量增大对并用胶的硫化特性无明显影响；炭黑N220作补强剂的并用胶t10和t90较短，MH较大；炭黑N220用量增大，并用胶的t90延长，ML和MH增大；软化剂凡士林用量增大，并用胶的t90缩短，MH减小。     

EPDM的性能调节

研究了无机填料和软化剂用量对ＥＰＤＭ硫化胶力学性能的影响。结果表明,随轻质碳酸钙用量的增大,ＥＰＤＭ硫化胶的硬度增大,拉伸强度和扯断伸长率等性能下降;随环烷油用量的增大,ＥＰＤＭ硫化胶的硬度、拉伸强度等性能下降,拉断伸长率和压缩永久变形增大。利用等高线可预测胶料的性能,通过调整配方中轻质碳酸钙和环粽铀的用量,可选出能满足性能指标要求的胶料配方,达到调节ＥＰＤＭ硫化胶某些性能的目的。     

环保增塑剂在乳聚丁苯橡胶中的应用

研究增塑剂种类和用量以及炭黑种类对乳聚丁苯橡胶(ESBR)性能的影响.结果表明:随着增塑剂用量的增大,硫化胶的物理性能均下降;在相同增塑剂用量下,与加入芳烃油的硫化胶相比,加入环烷油或环保芳烃油(TDAE)的硫化胶的压缩疲劳温升较小.随着应变和增塑剂用量的增大,胶料的Payne效应减弱;在相同增塑剂用量下,加入芳烃油的胶料Payne效应最强.在相同粒径炭黑胶料中,加入TDAE的胶料拉伸强度与撕裂强度最大,压缩疲劳温升最小;加入芳烃油与炭黑N220、N330的胶料Payne效应较强.     

1,2-PBR和BR对EPDM硫化和力学性能的影响

考察了过氧化物硫化体系和硫黄硫化体系ＥＰＤＭ／１,２－聚丁二烯橡胶（１,２－ＰＢＲ）和ＥＰＤＭ／ＢＲ并用胶的硫化特性、交联密度和物理性质。结果表明：采用过氧化物硫化体系时,ＥＰＤＭ与１,２－ＰＢＲ和ＢＲ并用后,硫化胶的交联密度、１００％定伸应力、邵尔Ａ型硬度和撕裂强度增大,且前的增幅较大;采用硫黄硫化体系时,１,２－ＰＢＲ和ＢＲ均可提高ＥＰＤＭ的硫化速率,且随着１,２－ＰＢＲ用量的增大,硫化胶的     

硫黄用量对跑气保用轮胎胎侧支撑胶性能的影响

研究硫黄用量对跑气保用轮胎胎侧支撑胶性能的影响。试验结果表明,随着硫黄用量的增大,胶料的加工安全性略有下降,硫化胶的硬度、定伸应力和回弹值呈增大趋势,拉伸强度、拉断永久变形、撕裂强度、压缩永久变形及耐屈挠龟裂性能呈下降趋势,压缩生热变化不大;当硫黄用量为2份时,硫化胶的综合物理性能较好。     

配方因素对NR硫化胶弹性的影响

研究硫化体系、助交联剂Si69用量、炭黑品种及其用量对NR硫化胶弹性的影响。结果表明，采用半有效硫化体系，硫化胶的弹性最好；硫化胶弹性随交联密度的增大而提高；随着炭黑粒径的减小或炭黑N330和N550用量的增大，硫化胶的邵尔A型硬度、拉伸强度和300％定伸应力增大，回弹值减小。以最小二乘法拟合出回弹值(y)与邵尔A型硬度(x1)和300％定伸应力(x2)之间的关系式分别为1／y=0．026 503 6 0．000 012 53／xl，1／y=0．064 827 0．000 939 7／x2。     

甲基丙烯酸锌对EPDM的补强作用

研究了在过氧化物硫化体系中,甲基丙烯酸锌[Zn(MAA)2]和硫化剂DCP的用量对EPDM胶料性能的影响。试验结果表明,Zn(MAA)2用量的增大对EPDM胶料粘度的影响不大,但可显提高硫化速度和硫化程度;随着Zn(MAA)2用量的增大,EPDM硫化胶的邵尔A型硬度逐渐增大,拉伸强度和扯断伸长率都是先升高再下降。当硫化剂DCP用量为1．0份时,EPDM硫化胶具有最佳的综合性能。Zn(MAA)2的补强效果与EPDM的物理化学性质有关,乙烯质量分数和第三单体ENB质量分数高时补强效果好。     

纳米碳酸钙/炭黑并用对丁苯橡胶性能的影响

研究了纳米碳酸钙／N330炭黑并用比对丁苯橡胶性能的影响。结果表明，随着CaCO3／N330并用比的改变，材料的强度有了显著的提高，特别是CaCOa／N330并用比为20／30(质量份)时复合材料的拉伸强度达到了20MPa以上，同时材料具有较好的弹性和较低的硬度；两种处理剂相比，树脂酸处理的碳酸钙具有较好的性能；表面处理的纳米炭酸钙与炭黑并用，可以降低炭黑填充橡胶的动态滞后，表面处理的纳米碳酸钙的加工性能比纳米炭黑好，可以通过并用纳米碳酸钙来改善炭黑胶料的加工性能。     

纳米填料填充氢化丁腈橡胶的性能及压缩形态特征

研究了不同的炭黑( N 330,N 550,N 770,N 990) 、甲基丙烯酸锌及炭黑N 770 与甲基丙烯酸锌并用填充氢化丁腈橡胶( HNBR) 的性能,用橡胶加工分析仪和透射电镜分析了填料的分散性、形态变化及其与胶料压缩永久变形的关系。结果表明,随炭黑粒径增大,胶料的力学性能有所降低,Payne 效应减小( 即炭黑的分散性变好) ,压缩永久变形减小。炭黑填充胶料具有较好的耐热老化和耐油性能,相比较而言,炭黑N 770 填充胶料的综合性能最好。在填充30 份( 质量) 炭黑N 770 的HNBR 中并用适量的甲基丙烯酸锌,随其用量增加胶料的强度和扯断伸长率明显增大,压缩永久变形增大,Payne 效应变化不大。透射电镜分析结果表明,高温下长时间压缩后,炭黑粒子间的距离缩短,粒子有聚集现象,但粒子本身未发生变形。这表明炭黑填充胶料的压缩永久变形主要源于橡胶分子结构的变化、炭黑粒子的聚集及分布状态的变化。聚甲基丙烯酸锌在HNBR 中的纳米分散性优异。由于压缩后该离聚体粒子易产生滑移、变形和明显的聚集现象,对大分子网络弹性恢复的阻碍作用远高于炭黑,因而胶料的压缩永久变形比炭黑填充者要大得多。