Page 45 - 2019-22
P. 45
车用制品技术与应用 姬春梅·汽车用三元乙丙橡胶密封条配方优化设计
汽车用三元乙丙橡胶密封条配方
优化设计
姬春梅
( 榆林职业技术学院，陕西 榆林 718100)
摘要 ： 采用动态硫化技术制备的 EPDM 热塑性弹性体所加工的密封条具有耐老化、耐低温等优良特性，在建筑门窗、汽车等
领域应用广泛。本文采用正交设计方法考察了填充剂类型 ( 因素 1)、填充剂用量 ( 因素 2)、白油用量 ( 因素 3) 及硫化剂和促进剂
用量 ( 因素 4)等 4 个因素对 EPDM 密封条用热塑性弹性体性能的影响规律。结果表明 ：影响材料拉伸强度的关键因素是因素 3，
影响材料断裂伸长率的关键因素是因素 4，影响材料永久变形的关键因素是因素 2，而影响材料撕裂强度的关键因素是因素 3。各
因素的最优化水平为因素 1/ 水平 3、因素 2/ 水平 2、因素 3/ 水平 2、因素 4/ 水平 2，所得优化配方 PETP-69B 的综合性能最佳。
关键词 ： 三元乙丙橡胶 ；热塑性弹性体 ；动态硫化技术 ；密封条 ；综合性能
中图分类号 ： TQ336.42 文章编号 ： 1009-797X(2019)22-0029-09
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.22.005
EPDM( 三 元 乙 丙 橡 胶 ) 是 在 乙 丙 橡 胶 的 基 础 上 链。
引进了二烯烃类作为第三单体，由于二烯烃位于侧链 EPDM 原胶是密封条的主要组成之一，EPDM 原
上，主链与二元乙丙橡胶一样，是不含双键的完全饱 胶是密封条弹性支撑材料 [8] 。EPDM 按乙稀与丙稀比、
和的直链型结构，故三元乙丙橡胶不但保持了二元乙 门尼黏度大小，碘值高低，是否充油、分子量分布等
丙橡胶的各种优良的特性，又实现了用硫磺硫化的目 方面的不同，分为各种不同商品牌号和不同性能用途
的 [1~3] 。EPDM 内聚能低，无庞大的侧基阻碍分子链 的乙丙橡胶 [9] 。
运动，因而能在较宽的温度范围内保持分子链的柔性 乙烯与丙烯比一般在 45/55~80/20 之间 [10] 。乙烯
和弹性 [4] 。乙丙橡胶的组成、化学结构及其单体单元 含量高，生胶强度、耐候性、抗臭氧性能、挤出性能
的排列方式等决定了乙丙橡胶具有许多特有的性质 [5] 。 也随之提高，但乙稀含量高 ( 大于 60%)，橡胶容易产
其结构见图 1。 生结晶，低温性能差，同时加工性能变差。门尼黏度
大小反应了分子量的大小，门尼黏度一般在 20~100
之间，也有分子量非常高的 EPDM 聚合物 [11] 。这类
聚合物一般用作充油胶，因为油会加速老化，所以它
们应该在阴暗处保存。随着原胶门尼枯度的提高，交
联密度、机械强度、填充量都有改善，但聚合物的加
工性能、伸长率都会下降 [12] 。比值高低反映了聚合物
图 1 三元乙丙橡胶结构图
的第三单体含量的高低。第三单体含量高，产品交联
汽车用密封条主要是由具有良好弹性和抗压缩变 密度、琉化速度、机械强度、压缩变形、回弹性将明
形、耐老化、臭氧、化学作用、较宽的使用温度范围 显改善，但加工操作安全、伸长等因素将受影响 [13~15] 。
(-40~120℃ ) 的三元乙丙橡胶 (EPDM) 橡胶发泡与密 EPDM 参数中通常不涉及分子量分布，但是许多加工
实复合而成，内含独特的金属夹具和舌形扣，坚固耐 过程中，它是一个重要因素 [16~18] 。分子量分布宽，聚
用，利于安装 [6] 。汽车用密封条主要应用在车门门扇 合物挤出加工性能、压缩回弹性能将改善，但机械强
门框、侧面车窗、前后档风玻璃、发动机盖和行李箱
盖上，起到防水、防尘、隔音、隔温、减震、装饰的 作者简介：姬春梅 (1970-)，女，陕西榆林人。博士研究生，
作用 [7] 。还可以生产用于安装客车行李仓门的橡胶铰 教授。现从事金属材料及高分子复合材料研究工作。
收稿日期 ：2019-07-08
2019 第 45 卷 ·29·
年
