EPDM汽車傳動帶中的應用
近年來,多楔帶在汽車得到普遍應用,而發(fā)動機室的溫度越來越高,錦湖 KEP-650,有的要求橡膠件能耐150℃,瞬間能耐170℃.,傳統(tǒng)氯丁橡膠(CR)顯然達不到要求。由于HNBR過于昂貴,人們在研究發(fā)現(xiàn)小量的油污并不對發(fā)動機前端的皮帶造成損害,可使用較廉價耐熱性好多的三元乙丙橡膠(EPDM)作為多楔帶主體橡膠材料。但EPDM耐磨性、高溫抗撕裂和動態(tài)性能不理想,錦湖 KEP-650,與其它材料粘合差,這些都需要通過改性如添加ZDA或ZDMA和與其它材料并用加以解決。
汽車V帶一般用綜合性能優(yōu)異的CR制造,近年來與上述EPDM多楔帶同樣的原因,開始用EPDM生產,錦湖 KEP-650。但汽車V帶傳動受力機理與多楔帶有很大不同,對壓縮膠的耐曲撓、耐磨性,抗拉體線繩、織物的黏合性以及帶的橫向剛性比多楔帶有更高的要求。GATES公司推出的FleetRunner汽車V帶(在稱為EXPower),據報道實際使用壽命能達到400000km以上其它性能也優(yōu)于CR汽車V帶,尤其是耐高低溫性能,可在-55~120℃正常使用,做到全天候使用。 在橡膠制品生產過程中,黏合是一個很重要的課題。錦湖 KEP-650
EPDM在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和空調制冷系統(tǒng)密封件中的應用
EPDM用于制作發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的密封圈。此類產品接觸的介質是防凍液、陽光、水、臭氧,使用溫度在-40℃~125℃,短期耐熱溫度可達135℃。此類零件采用的EPDM,硬度(邵氏A)為60~80(制冷系統(tǒng)中應用的圓密封圈為75);其拉伸強度應在10.5MPa以上;斷裂伸長率一般在175%以上;在伸長率50%下的定伸應力為1~2MPa;在伸長率**下的定伸應力為2~5MPa以上;壓縮變形(150℃,22h)應小于20%;其玻璃化轉變溫度(TR)比較大為-50℃;耐臭氧老化(50pphm,拉伸20%,72h)應無裂紋;對于發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中應用的密封件應進行冷卻液試驗(將試樣放于防凍液中,150℃,166h,試驗壓力約0.4MPa),其硬度變化應為±5,拉伸強度變化應為±20%,斷裂伸長率變化應為-15%~20%,體積改變應在±5%;對于空調系統(tǒng)中應用的密封件,應進行制冷劑試驗(將試樣放于PAG、ND8制冷劑中,100℃,70h)其硬度變化多為±5,拉伸強度變化多為±20%,斷裂伸長率變化多為-15%~20%,體積改變應在±5%之內;熱老化試驗(150℃,70h),其硬度變化應為±5,拉伸強度下降應小于10%,伸長率的下降不能超過10%。 錦湖 KEP-650三元乙丙的交鏈速度和硫化時間隨著硫化類型和含量而改變。
EPDM的動態(tài)疲勞性能
乙丙橡膠為非結晶橡膠,其抗疲勞性能尤其是抗龜裂增長不是很好,與SBR相當。特別是過氧化物硫化的EPDM硫化膠,其抗疲勞性能更差。一般認為初始龜裂與橡膠的缺點有關,而龜裂增長與橡膠的拉伸強度和抗撕裂強度有關,因此提高硫化膠的均一性和強度均有助于抗疲勞性能的提高。丙烯酸金屬鹽尤其是二甲基丙烯酸鋅(ZDMA)是EPDM較為理想增強材料ZDMA補強EPDM是先將微米級別的ZDMA混入橡膠基體中,然后在過氧化物的作用下,ZDMA從微米顆粒上脫落下來溶入橡膠基體中,再發(fā)生原位聚合形成聚丙烯酸金屬鹽納米粒子,從而對橡膠產生***增強。該復合材料通過過氧化物引發(fā)交聯(lián)后,能產生鍵能較高的C-O-Zn2+-O-C(293kJ/m01)離子鍵,強度高,撕裂強度好。離子鍵在動態(tài)疲勞下,有自動“愈合”功能,因此抗疲勞性能非常優(yōu)異。實驗表明,用DMA牢b強的過氧化物交聯(lián)的EPDM硫化膠,其DeMattia屈撓疲勞壽命是未力NZDMA數(shù)十倍,比硫黃硫化的EPDM增加近一倍洲。
三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物,是乙丙橡膠的一種,以EPDM(EthylenepyleneDieneMonomer)表示,因其主鏈是由化學穩(wěn)定的飽和烴組成,只在側鏈中含有不飽和雙鍵,故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異,可***用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件等領域。三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物,1963年開始商業(yè)化生產。每年全世界的消費量是80萬噸。EPDM主要的特性就是其優(yōu)越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯(PA66)烴家族,它具有好的硫化特性。在所有橡膠當中,EPDM具有比較低的比重。它能吸收大量的填料和油而影響特性不大。因此可以制作成本低廉的橡膠化合物。 三元乙丙中***使用的是ENB,它比DCPD產品硫化要快得多。
乙丙橡膠化學改性
盡管乙丙橡膠具有耐熱、抗老化、抗沖擊彈性和低溫性能良好等優(yōu)點,但存在強度低、自粘性及互粘性差,與其他膠種并用時,共混相溶性不好等缺點。為了制備綜合性能更優(yōu)異的橡膠,在技術上常對乙丙橡膠進行化改性。改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來酸酐化等。乙丙橡膠還通過接枝方法進行改性,以解決乙丙橡膠的分子主鏈為非性飽和結構存在的強度低、自粘性及互粘性差、本身著色、印刷、電鍍困難、與其它膠種共混并用時相容性差等性能缺點,從而拓展了乙丙橡膠在許多方面的應用。 三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物。錦湖 KEP-650
乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸氣性能并優(yōu)于其耐熱性。錦湖 KEP-650
EPDM擠出成型
橡膠的擠出成型始于內胎成型,逐漸被廣泛應用于汽車用內飾材料、外飾材料、建筑用材料、管道、電線等領域特別是由于三元乙內橡膠的擠壓物表面光滑干凈,主要用于維持形狀等物理特點要求高的地方,
為制造良好的KP三元乙丙橡膠擠出物,必須考慮如下要求特點。
l 分子量
l 分子量分布(MWD)
l 乙烯丙烯的組成分布
l 填充劑的種類及擠壓加工性
l 硫化計
分子量的大小主要反應在生膠的門尼上,較低的門尼粘度有助于橡膠的順利擠出,分子量分布寬擠出性能優(yōu)異,乙烯含量對擠出性能會有相對正向的影響,填料方面,炭黑、碳酸鈣相對于白炭黑而言更利于擠出。
進行擠出加工時主要發(fā)生的問題包括擠壓量、沖模膨脹、形狀維持性、擠壓物的表面狀態(tài)、給料性等,為解決這些問題,必須注意聚合體的選擇以及填充劑的選擇。 錦湖 KEP-650
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