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防護體系對過氧化物硫化EPDM耐高溫老化性能的影響

文檔作者：翁國文單培王剛王浩文檔來源：徐州工業(yè)職業(yè)技術學院材料系		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月16日
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第34卷第6期
2007年6月
世界橡膠工業(yè)
World Rubber Industry
V01．34 No．6：10— 15
Jun．200r7
防護體系對過氧化物硫化EPDM
耐高溫老化性能的影響
翁國文， 單 培， 王 剛， 王 浩
(徐州工業(yè)職業(yè)技術學院材料系，江蘇徐州221140)
摘要i 采用對比法探討防老劑單用和并用及用量對DCP硫化EPDM耐高溫老化性能的影響，結果
表明防老刺NBC的防護效果較好，其用量在2質(zhì)量份左右為佳。防老劑并用后能較好地改善防老效能，
其中以NBC／MB和NBC／DNP并用為好。
關鍵詞： 防老荊；耐高溫老化性能；EPDM
中圖分類號：TQ 330，38 2 文獻標識碼：B 文章編號：1671．8232(2007)06．0010．06
橡膠的耐熱老化主要受橡膠結構、硫化體
系、防老體系等因素的影響，主鏈鍵能高、飽和
度高(不飽和度低)、極性高的橡膠耐老化性好。
此外側鏈的結構也對橡膠耐老化性有一定影
響。三元乙丙橡膠(EPDM)是由乙烯、丙烯和少
量第三單體共聚而成的，是一種非極性不結晶
低不飽和橡膠，具有較好的耐高溫老化等特性，
使用溫度可達120 150℃。在防老性能要求較
低情況下可不使用防老劑，制作耐高溫耐老化
橡膠制品(如蒸汽膠管、電纜、耐熱輸送帶
等)u 。硫化體系中過氧化物硫化體系由于生
成鍵能較高的碳碳交聯(lián)鍵，因而其硫化橡膠耐
高溫老化性較好；防老劑對二烯類橡膠(不飽和
橡膠)耐老化性影響較大，同時對低不飽和橡膠
也有一定的影響，這里我們就防老體系對
EPDM耐熱性進行討論。
1 實驗
1．1 主要原材料
EPDM 4045：吉林化學工業(yè)股份有限公司；
DCP：江蘇太倉塑料助劑廠；其它配合劑均為常
用的工業(yè)配合劑。
基本配方：EPDM 4045：100；炭黑N330：50；
硫化劑DCP：3；硫黃：0．3；促進劑CZ：0．8；防老
劑：變量。
1．2 主要實驗設備
開煉機(XK．160)：無錫市第一橡塑機械設
備廠；平板硫化機(QLB．350 X 350×2)：無錫市
第一橡塑機械設備廠；橡膠電子拉力機(JDIJ．
2500N)：江都新真威試驗機械有限責任公司；橡
膠老化試驗箱(401B)：江都試驗機械廠。
1．3 試樣制備過程
先將EPDM在開煉機上薄通2遍，加入配
方中定量部分的成分，如填料體系、硫化體系，
制成母膠?；鞜捿仠貫椋呵拜仠囟?5±5~C，后
輥溫度50±5℃。加料順序為EPDM-*促進劑
c 炭黑N330--~硫化劑DCP、S。之后翻煉并
均勻出片。再分為若干份，加入不同的防老劑
翻煉均勻。在平板硫化機上硫化試片，硫化溫
度為170~C，硫化壓力為15 MPa(表壓)，硫化時
間為8．5 min。
1．4 性能測試
硫化膠拉伸性能的測定按GB／T528．1998
進行；邵爾A硬度的測定按GB／T531．1999進
行；硫化膠耐熱空氣老化性能的測定按GB／
T3512-2001進行(老化條件為150~C X 168 h)；
滾筒耐磨性按GB／T9867．1988進行(磨耗行駛
里程為40 m)。
2 結果與討論
2．1 防老劑的品種不同對耐熱老化性的影響
單用常用的防老劑進行對比(用量為2質(zhì)
量份)，試驗的結果如表1所示。
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第34卷第6期翁國文等．防護體系對過氧化物硫化EPDM耐高溫老化性能的影響·i1·
注：防老劑MB：2_巰基苯并咪唑；防老劑BLE：丙酮和二苯胺高溫反應產(chǎn)物；防老劑4010NA：N一異丙基一N 一苯基對苯二胺；防老
劑4020：N．(1，3．二甲基丁基)．N ．苯基對苯二胺；防老劑DNP：N。N 一二(8-萘基)對苯二胺；防老劑A：N一苯基一 萘胺；防老劑D：N一苯
基 8-萘胺；防老劑NBC：二丁基二硫代氨基甲酸鎳；防老劑RD：2，2。4一三甲基一1，2一二氫化喹啉聚合體
從表1可知，經(jīng)過長時間高溫老化后膠料 伸長率下降率：D>MB>4020>4010NA>
性能的變化表現(xiàn)為硬度上升、拉伸強度下降、伸
長率下降，這表明過氧化物硫化EPDM膠料的
高溫長時間老化行為是典型的結構化過程，不
同防老劑由于抗熱氧老化的防護效果不同，對
EPDM高溫長時間老化后的性能影響也不同。
各種防老劑對老化性能變化值排列為：
邵氏A硬度變化值：D>4020>BLE、NBC
>MB>4010NA >A >DNP>RD：
拉伸強度下降率：MB>RD>4020>D>
RD >A > BLE > DNP>NBC。
總體上，防老劑NBC對過氧化物硫化
EPDM高溫長時間老化防護效果較好。防老劑
NBC為二丁基二硫代氨基甲酸鎳，具有較好的
抗臭氧老化和抗氧老化性，比較適合于高溫長
時間橡膠老化防護 J。
2．2 防老劑的并用對耐熱老化性能的影響
選取了防老劑D、MB、4020、SIC、BLE、DNP、
NBC進行兩兩并用試驗(防老劑并用量為1／1，
DNP>4010NA>BLE>A>NBC； 總量為2質(zhì)量份)，結果如表2一表7所示。
表2 防老劑的并用形式對EPDM耐老化性能的影響(1)
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． 12． 世界橡膠工業(yè) 2007
注：防老劑SPC：含一定量輕質(zhì)碳酸鈣的苯乙烯化苯酚
表3 防老劑的并用形式對EPDM 耐老化性能的影響(2)
平均硬度變化值
平均拉伸強度變化率／％
平均伸長率變化率／％
9．875
— 21．37
— 73．40
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第34卷第6期翁國文等．防護體系對過氧化物硫化EPDM耐高溫老化性能的影響·l3·
表6 防老劑的并用形式對EPDM 耐老化性能的影響(5)
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· 14 · 世界橡膠工業(yè) 2007
從表2～7可知，不同的防老劑并用形式，
其防老效果也不同。以防老劑NBC與其它防
老劑并用防護效果較好，并高于NBC單用的防
護效果。其平均拉伸強度下降率小于5％ ，伸
長率下降率小于50％ ，但也存在硬度變化較大
的缺點(為12．5)。防老劑D與其它防老劑并
用，其平均拉伸強度下降率接近20％ ，伸長率
下降率接近75％ ，硬度變化值為11，其防老性
好于單用。防老劑MB與其它防老劑并用，其
平均拉伸強度下降率接近30％ ，伸長率下降率
接近75％ ，硬度變化值接近10，其防老性也好
于單用。防老劑4020與其它防老劑并用，其平
均拉伸強度下降率接近22％ ，伸長率下降率接
近74％ 。防老劑BLE與其它防老劑并用，其平
均拉伸強度下降率大于22％ ，伸長率下降率接
近72％ 。防老劑SPC與其它防老劑并用，其平
均拉伸強度下降率接近15％ ，伸長率下降率接
近70％ 。可見，多數(shù)防老劑并用后防護效果好
于其單用，這主要是因為不同防老劑并用能產(chǎn)
生協(xié)同效應的緣故。
2．3 防老劑的用量對耐熱老化性的影響
選用防老劑NBC進行變量試驗，用量為1、
2、4質(zhì)量份，測得的耐老化結果如表8所示。
表8 防老劑NBC的用■ 對EPDM 耐老化性能的影響
從表8可知，隨著防老劑NBC用量的增
加，老化后硬度變化值增加，但不是很明顯。同
時拉伸強度變化率下降，伸長率變化率下降。
因而防老劑NBC用量增加可提高防老效果，綜
合考慮，防老劑NBC的用量以2質(zhì)量份左右為
宜。
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第34卷第6期翁國文等．防護體系對過氧化物硫化EPDM耐高溫老化性能的影響·15·
3 結論
(1)對過氧化物硫化的EPDM膠料，防老
劑單用時以NBC較好，用量以2質(zhì)量份左右為
宜；
(2)防老劑并用以防老劑NBC與其它防老
劑并用為好，其中以NBC／MB和NBC／DNP為
好。
參考文獻：
[1] 謝遂志．橡膠工業(yè)手冊：第一分冊．北京：化學工
業(yè)出版社，1989．24O．315． ·
[2] 王夢蛟．橡膠工業(yè)手冊：第二分冊．北京：化學工
業(yè)出版社，1989．239．
[責任編輯：朱胤]
收稿日期：2006-04-17
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2信息傳真：
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普利司通多款新品亮相上海車展
在4月22 28日舉辦的第十二屆上海國際汽車展上，將在年內(nèi)繽紛亮相的涵蓋運動、SUV、越
野、卡車巴士等多款普利司通輪胎新品悉數(shù)同消費者見面。
本次車展上普利司通的參展主題為“駕馭激情·安全同行”，旨在為廣大消費者提供舒適且動感
駕駛享受的同時，將安全保障帶給大家。普利司通展臺面積180 IIl2，分產(chǎn)品展示區(qū)、F1展示區(qū)、技
術及活動展示區(qū)、互動表演區(qū)和接待區(qū)五大區(qū)域。作為F1獨家輪胎供應商，在F1展示區(qū)陳列的是
1999年款式、2007年涂裝的法拉利賽車模型；技術及活動展示區(qū)內(nèi)，展示了獨有的RFr技術和全球
范圍內(nèi)開展的TBYD(先思索后駕車)；互動表演區(qū)帶來了動感十足的舞蹈和電子提琴表演，讓參觀
者流連忘返。 (摘自中國化工報)
YoKoH 推出多款輪胎
YOKOHAMA輪胎近日在華推出了幾款中量級的產(chǎn)品，其中，PARADA是今年YOKOHAMA輪胎
在中國市場推出的新款輪胎。
該款輪胎在美國市場推出后反響熱烈，專門用于悍馬、路虎等高檔車的輪胎升級使用。
此外，ZPS缺氣行駛輪胎是Zero Pressure System的縮寫，即零壓力系統(tǒng)，該款產(chǎn)品的特點是能使
汽車在輪胎低壓甚至無壓力的狀態(tài)下行駛，目前該產(chǎn)品已研發(fā)成功，不久將上市。
(摘自勞動報)
錦湖輪胎推出新品
近日，輪胎品牌錦湖推出三款高科技輪胎新品：缺氣保用輪胎ECSTA XRP、運動型并兼顧舒適
駕乘感受的輪胎ECSTA XT KU37以及世界首款散發(fā)出陣陣香味輪胎ECSTA DX Aroina。
此次發(fā)布的三款輪胎產(chǎn)品均屬于錦湖旗下的高端品牌——EscTA。其中作為國內(nèi)第一、世界第
四個成功研發(fā)的缺氣保用輪胎ECSTA XRP，可以在被扎或缺氣的狀態(tài)下繼續(xù)以80 km／h行駛80 km。
(摘自新聞午報)
韓泰在華推出多款超高性能輪胎
韓泰輪胎公司將在中國市場主推Ventus S1 evo(K107)奢華超高性能運動型輪胎、全球最新產(chǎn)
品Ventus V12 evo(Kll0)超高性能運動輪胎。Ventus S1 evo(K107)是韓泰將在中國市場重點推廣的
一款輪胎，采用全球先進的缺氣保用技術，主要用于高檔替換車市場。Ventus V12 evo(Kll0)適用于

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