EPDM在发动机冷却系统和空调制冷系统密封件中的应用

EPDM用于制作发动机冷却系统中的密封圈。此类产品接触的介质是防冻液、阳光、水、臭氧，使用温度在-40℃～125℃，锦湖中乙烯三元乙丙胶，短期耐热温度可达135℃。此类零件采用的EPDM，硬度（邵氏A）为60～80（制冷系统中应用的圆密封圈为75）；其拉伸强度应在10.5MPa以上；断裂伸长率一般在175%以上；在伸长率50%下的定伸应力为1～2MPa；在伸长率**下的定伸应力为2～5MPa以上；压缩变形（150℃，22h）应小于20%；其玻璃化转变温度（TR）比较大为-50℃；耐臭氧老化（50pphm,拉伸20%，72h）应无裂纹；对于发动机冷却系统中应用的密封件应进行冷却液试验（将试样放于防冻液中，150℃，166h，试验压力约0.4MPa），其硬度变化应为±5，拉伸强度变化应为±20%，断裂伸长率变化应为-15%～20%，锦湖中乙烯三元乙丙胶，体积改变应在±5%；对于空调系统中应用的密封件，应进行制冷剂试验（将试样放于PAG、ND8制冷剂中，100℃，70h）其硬度变化**多为±5，拉伸强度变化**多为±20%，断裂伸长率变化**多为-15%～20%，体积改变应在±5%之内；热老化试验（150℃，70h），其硬度变化应为±5，拉伸强度下降应小于10%，伸长率的下降不能超过10%。 乙丙橡胶的**主要缺点是硫化速度慢；与其它不饱和橡胶并用难，锦湖中乙烯三元乙丙胶，自粘和互粘性都很差，故加工性能不好。锦湖中乙烯三元乙丙胶

EPDM共混改性一：

ＥＰＤＭ的硫化速度较慢，耐油性及粘合性较差，若使其与橡胶如天然橡胶（ＮＲ）、丁腈橡胶（ＮＢＲ）、丁基橡胶（ＩＩＲ）、甲基乙烯基硅橡胶（ＶＭＱ）、氯磺化聚乙烯（ＣＳＭ）、氯丁橡胶（ｃＲ）、氯化聚乙烯（ＣＰＥ）等并用改性，可以很好地综合不同种类橡胶的优异性能，改善各自的不足。一方面，ＥＰＤＭ可以改善其他胶种的耐热性、耐低温性、耐臭氧及耐水蒸气性能等；另一方面，又会使ＥＰＤＭ本身的加工性、耐油性和粘合性得到提高。因此，ＥＰＤＭ与其他橡胶共混改性，可制造出许多具有优异性能的新材料。ＥＰＤＭ具有饱和主链和低不饱和侧链，与塑料和其他橡胶共混、动态硫化改性，可制造多种性能优异的新型材料。典型共混物是与聚丙烯（ＰＰ）共混动态硫化改性制成全硫化ＴＰＶ。 锦湖中乙烯三元乙丙胶三元乙丙可以利用有机过氧化物或者硫来进行硫化。

8. EPDM的塑炼与混炼

塑炼 ：EPDM的塑炼效果差，不象天然橡胶和丁苯橡胶那么易于塑炼。门尼粘度高的三元乙丙橡胶塑炼时，由于分子链断裂，门尼粘度有所下降。低门尼枯度的乙丙橡胶，只是在塑炼初期门尼粘度稍有下降。因此三元乙丙橡胶不象天然橡胶那样需要专门进行塑拉，只是在混炼前先将三元乙丙橡胶在低温下稍薄通即可。

混炼  ：EPDM可采用开炼机和密炼机混炼。但用密炼机混炼填充剂分散效果更好。

开炼机混炼

由于三元乙丙橡胶塑炼效果差， 缺乏粘着性， 不易“ 吃” 炭黑， 不宜包辊。 故用开炼机混炼时应注意以下几点：

1 ） 门尼粘度低的可以用开炼机混炼， 门尼粘度高的用开炼机混炼比较困难；

2） 混炼开始时采用窄辊尾， 先将生胶薄通 1 0 次左右， 使其形成连续的包辊胶后再放宽辊距进行加料混炼；

3） 辊温应控制在 60℃左右， 前辊温度稍低于后辊；

4） 混炼高填充油和高填充剂的胶料时， 可将油和填充剂先混合后再加到胶料

中去， 以改善混炼操作。

密炼机混炼

EPDM 密炼机混炼应注意以下几点：

1 ） 容量应比正常容量高 15%左右；

2） 温度要高些， 以利于乙丙橡胶在高温下塑化， 从而使配合剂易于分散均匀；

3） 填充剂用量高的胶料宜采用逆混法， 填充剂用量低的胶料用一般混炼法较好。

EPDM生产工艺

现阶段在EPDM橡胶的生产中常用的制作工艺主要有三种，分别为：悬浮聚合法、溶液聚合法及气相聚合法。

1.悬浮聚合法

除了上期提到的乙烯、丙烯，该方法使用的第三单体还有乙叉变冰片烯以及双环戊二烯，催化剂以AClt2Cl、乙酰**钒的应用较多，活化剂常选用二路丙二酸二乙酯。该方法有点在于在制作工艺中并未使用到溶剂，由于聚合物浓度较高，所以聚合效率和生产效率都**提高，同时由于省略的溶剂循环和回收环节，所以节约了能耗和设备投资；产品的分子量分布***；生产成本远低于溶液。不足之处是，若想从聚合物中脱离掉残留的催化剂难度较大。

2.溶液聚合法

该制作工艺属于相反应，整个工艺过程主要包括：原料配制、聚合、溶剂、单体回收和包装等。目前来说溶液聚合法是比较成熟的一种工艺，也是生产制作三元乙丙橡胶的主要方法。操作简单、产品质量均匀、灰分含量不多；不足的是聚合反应的发生有溶剂的参与，所以传质传热效果较差，**降低了聚合效率。另外，因为需要对溶剂和单体进行回收操作，生产工序增加，设备投资也相应加大。

为了制备综合性能更优异的橡胶，在技术上常对乙丙橡胶进行极化改性。

2. EPDM分子结构和特性;

三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。

主链上没有双键—耐臭氧耐候性(光，紫外线)，优异的耐热氧老化性(可达 160℃)

天然碳氢树脂—低温柔韧性好，优异的电性能和耐化学性能

低密度高填充—降低胶料成本

组分范围宽泛—乙烯含量从低到高，ENB 从 0 到高，分子量范围宽泛

在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。锦湖KUMHO减震用EPDM

利用EPDM耐制动液（DOT3、DOT4、DOT5（硅油基））的特性，用于液压制动软管内胶层和制动泵中密封圈的制作。锦湖中乙烯三元乙丙胶

乙丙胶与高不饱和胶种并用一：

在两种橡胶并用时影响共硫化的因素有橡胶相的混合性，两种橡胶的硫化特性及配合剂的分散性，据知，三元乙丙胶与丁苯胶、天然橡胶或聚丁二烯胶等并用时，分散状态为微观不均匀分散，与硫化体系无关。但ＮＲ／ＳＢＲ、ＮＲ／聚丁二烯并用体系同ＥＰＤＭ并用体系的掺和状态基本上都是相同的。因而分散状态并不是一个太大的问题，问题在于硫化特性方面，决定因素为橡胶的硫化速度和硫化程度，当采用硫化体系时还决定于双键的数量、位置和分布，此外，还决定于ＥＰＤＭ第三单体的种类。

当三元乙丙胶并用少量不饱和橡胶时强度比较低，其原因在于两种橡胶的硫化速度不同，二烯类橡胶先行硫化，而ＥＰＤＭ却还停留在未硫化状态，因此，为要提高共硫化性，研究一下如何提高ＥＰＤＭ含量大的胶料的强度是有意义的。 锦湖中乙烯三元乙丙胶

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