Page 96 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

不同老化时间对三元乙丙橡胶老化

性能的影响

王爱华，王安迎 *
( 南京金浦英萨合成橡胶有限公司，江苏 南京 210047)

摘要： 本文对汽车密封条用 EPDM 进行制备，并对其进行热氧老化试验，分别对不同老化时间下硫化胶的力学性能进行了研究，
探究老化性能对其力学性能的研究。通过实验可知，随着老化时间的延长，EPDM 硬度越来越大 ；随着老化时间的延长，EPDM
的拉断强度先增大后减小再增大随着老化时间的延长，EPDM 的拉断伸长率逐渐降低，最后趋于平缓 ； EPDM 老化过程主要是橡
胶大分子链断链后链段自由基重新键结、交织在一起，使原本有规律的分子链变得无序，破坏了橡胶的高弹结构。
关键词 ： EPDM ；力学性能 ；热氧老化 ；拉断强度 ；拉断伸长率
中图分类号 ： TQ330.531 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0042-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.009

三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和第三单体通过乳 子受到热和氧气的作用形成大分子自由基 R，之后进
液聚合反应（主要是低温乳液聚合反应）生成的，其 一步生成 ROOH 结构，此过程中接连不断产生新的自
中乙烯含量范围一般在 40%~80% 之间，二烯烃的含 由基进入这一循环，而过氧化氨物 ROOH 逐渐被积累，
量一般在 0.5%~1.2% 之间 [1] ，二烯烃的存在可以起 当 ROOH 积累到一定浓度会大里发生分解产生大量自
到促进过氧化物引发交联的作用。三元乙丙橡胶由于 由基，起到自动催化效应，此时橡胶的热氧老化进入
其本身的分子结构特点与其他通用橡胶具有明显的不 到了链增长阶段。在链终止阶段，各种含氧自由基彼
同，其分子主链主要由碳碳单键构成，分子主链饱和 此碰挂，形成酯、醛、酮类等复杂结构 [6] 。
度非常高，碳碳双键交联点出现在侧链上，老化时碳
双键即使被破坏也不会影响到分子主链的结构，从而 1 实验部分
难以对橡胶的弹性产生影响，因此三元乙丙橡胶的独 1.1 主要原材料
特分子结构赋予了其具有良好的耐老化性能、耐化学 三元乙丙橡胶 ：德国朗盛化学有限公司 ；硬脂酸 ：
介质性、较好的电绝缘性、以及良好的耐热性能和高 上海倍特化工有限公司 ；氧化锌 ：上海缘江化工有限
温力学性能，其耐臭氧老化性、热氧老化性和优秀的 公司 ；促进剂 M: 浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司 ; 促
耐天侯老化性尤其优越 [2] ，因此三元乙丙橡胶广泛应 进剂 ZDC: 浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司 ; 促进剂
用在胶管、密封条、雨刷器等领域。三元乙丙橡胶的 TMTD: 浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司 ; 硫磺 ：佛山
老化主要有热氧老化、臭氧老化、光氧老化和紫外老 峰正科技有限公司 ；炭黑 N550 ：黑猫炭黑股份有限公
化 [3~4] 。本实验三元乙丙橡胶配方主要应用于汽车密 司 ；环烷油 : 宁波春广化工有限公司。
封条，三元乙丙橡胶的老化性能研究十分必要。氧气 1.2 主要仪器和设备
属于活泼性气体，氧气含量占大气的 21%，热氧老化 本文实验用设备及仪器见表 1。
过程中，热量能降低橡胶老化过程的活化能，加快氧 1.3 EPDM 实验配方
气进入橡胶基体的渗透速率，与橡胶大分子结构薄弱 本次试验用配方见表 2。
处的氢原子，生成不稳定的大分子自由基，引发橡胶
分子链裂解等一系列老化现象 [5] 。老化过程要经历链 作者简介 ：王爱华 (1984-), 女，本科，主要从事橡胶合
成与加工技术研究。
引发、链增长、链终止等过程，在链引发阶段橡胶分
收稿日期 ：2021-11-01
·42· 第 48 卷 第 10 期