新型填料对EPDM硫化胶多重网络结构及性能的影响研究

发布时间：2020-07-14 18:12

【摘要】：本文从填充体系、补强体系、反应型助剂、预分散填料以及二次硫化等方面,对三元乙丙橡胶(EPDM)的硫化特性、静态力学性能、动态力学性能、老化性能等性能进行了研究,重点考察了填充体系、补强体系、反应型助剂、预分散填料及二次硫化对EPDM硫化胶耐高温撕裂性能的影响。首先,从填充体系入手,研究了高岭土、硅灰石、云母粉对EPDM硫化胶硫化特性、静态力学性能、动态力学性能、多重网络结构及性能的影响规律。结果表明,三种填料对EPDM硫化胶的静态力学性能均有不利影响,随着三种填料用量的增加,EPDM硫化胶的拉伸性能与撕裂性能均呈现出下降的趋势,但云母粉的下降幅度较小。综合考虑,EPDM配方中可选取云母粉为填充填料,用量为15份,以获得较好的耐高温撕裂性能、较好的加工性能,同时降低成本。为提高EPDM的高温性能以及动态力学性能,本文研究了CNTs、GO、ZDMA等新型补强填料对EPDM硫化胶性能的影响。研究表明,当CNTs用量为3份时,胶料的综合高温撕裂性能较好;当GO用量为0.24份时,100℃撕裂强度较高。综合考虑,EPDM配方中可选取CNTs为补强填料,用量为3份,以获得较好的耐高温撕裂性能。本文还研究了反应型助剂ZDMA、预分散填料PCG对EPDM硫化胶综合性能的影响。研究表明,ZDMA用量为7份时,EPDM交联密度为9.891*10~(-5)mol/cm~3,较对照组提高了26.7%,且此时EPDM的25℃撕裂强度为58.1N/mm,100℃撕裂强度为30.9N/mm,它们分别较对照组提高了20.8%、32.8%;当PCG加入量为1份时,撕裂强度达到最大,较对照组的100℃撕裂强度提高53.6%,125℃撕裂强度提高43.4%,150℃撕裂强度提高7.6%。综合考虑,EPDM配方中可选取7份反应型助剂ZDMA作为过氧化物硫化的助交联剂,以获得较好的耐高温撕裂性能。最后,本文研究了二次硫化工艺条件对EPDM硫化胶性能的影响。研究表明,二次硫化可以增加EPDM硫化胶的硬度、提高回弹性、降低压缩永久变形率、改善高温性能、减轻气味性。综合考虑,150℃、24h的二次硫化过程可以更好地提高EPDM硫化胶的综合性能表现。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ333.4

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本文编号：2755316