增塑剂DOS在EPDM绝热层中的迁移特性

为了优化丁羟(HTPB)推进剂与三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层的应用匹配性,采用浸泡实验、接触实验和复合验证等方法,研究了HTPB推进剂中的增塑剂癸二酸二异辛酯(DOS)向EPDM绝热层迁移的特性及其对绝热层性能的影响规律。结果表明:由于极性相近,DOS容易向EPDM绝热层中发生大量迁移,其初期迁移量较显著且饱和迁移量约为52%;EPDM橡胶的结构参数对绝热层硫化胶的耐DOS迁移特性影响不明显;致密的绝热层交联网络有利于减少DOS在其中的迁移量;绝热层厚度增加时,DOS迁移速率变缓,迁入量减小。HTPB推进剂/HTPB衬层/EPDM绝热层粘接体系复合验证结果表明:在推进剂固化过程中DOS已向绝热层发生迁移,导致绝热层的力学性能和烧蚀性能大幅下降;推进剂固化结束后,绝热层的力学性能下降了55%,线烧蚀率增加了20%;70℃贮存30 d时,力学性能下降超60%,线烧蚀率增加了28%;在EPDM绝热层与HTPB衬层之间设置一层环氧基阻迁移层,可以大幅降低推进剂中的增塑剂DOS在绝热层中的迁移量且能够形成良好粘结。

EPDM非线性力学行为及其拉伸速率特性研究

为研究三元乙丙(ethylene propylene diene monomer, EPDM)力学行为的拉伸速率依赖性,分别开展了拉伸速率为3、30、300、500 mm/min下EPDM的单轴拉伸实验,分析了EPDM非线性力学行为规律及其拉伸速率特性。基于分数阶Kelvin-Vogit模型、ZWT模型和OGDEN模型,对应变160%时不同拉伸速率的实验曲线进行了拟合,对比研究了模型的表征能力。结果表明,EPDM全程加载曲线呈典型“S”型,具有显著的非线性迟滞特性,且拉伸速率越大迟滞环面积越大,阻尼损耗能力越强;在应变大于68%阶段,EPDM力学行为的拉伸速率特性显著,并呈现硬化现象。分数阶Kelvin-Vogit模型和OGDEN模型适用于EPDM在低拉伸速率下、应变低于68%阶段黏弹性材料的力学行为的表征;ZWT模型适用于EPDM在高拉伸速率下应变高于100%阶段黏弹性材料的力学行为的表征,且ZWT模型在低拉伸速率下也具有较好的拟合效果。研究结果可为EPDM制品的性能评估及优化提供有益参考。

PP/玻纤/EPDM-g-MAH复合材料性能研究

采用挤出熔融共混方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)。研究了玻纤用量、EPDM-g-MAH用量对PP力学性能、热变形温度的影响。研究结果显示:在玻纤用量5~30份的区间内,随着玻纤用量的增加,PP/玻纤复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度均逐渐增大,在玻纤用量30份时,缺口冲击强度为10.29 kJ/m^(2),约为纯PP的4.38倍,热变形温度呈上升趋势。而在EPDM-g-MAH用量为5~30份的范围内,随着EPDM-g-MAH添加量的增加,PP/玻纤/EPDM-g-MAH复合材料的缺口冲击强度先是上升,而后下降。在EPDM-g-MAH用量15份时,冲击强度最高,达到了13.38 kJ/m^(2),约是纯PP的5.69倍,热变形温度则呈下降趋势。

硅树脂/EPDM绝热材料的性能及陶瓷化机理

采用SEM、TG、DSC、拉伸试验和氧-乙炔烧蚀试验,研究了硅树脂对EPDM绝热材料力学性能、热稳定性以及耐烧蚀性能的影响,并分析了硅树脂/EPDM绝热材料在烧蚀过程中炭化层的陶瓷化机理。结果表明:随着硅树脂含量的增加,绝热层的抗拉强度和断裂伸长率均有所降低;在硅树脂含量为35 phr时,绝热层的热稳定性以及耐烧蚀性能最好,残炭率能达到30%左右,线烧蚀率最小为0.048 mm/s;观察形貌发现,含硅树脂绝热层烧蚀后形成的炭化层更致密坚硬,孔洞更小,耐冲刷性能更好。添加硅树脂能够有效提高EPDM绝热层的耐烧蚀性能,其作用机理主要是通过高温下分解产生的硅氧化物与碳进行碳热还原反应形成碳化硅和其熔融态将炭化层粘结在一起,最终形成一种类陶瓷结构的炭化层。

可陶瓷化EPDM绝热材料的烧蚀特性及陶瓷化机理

绝热层中炭化层的特性与其耐烧蚀性能紧密相关。通过对可陶瓷化三元乙丙(EPDM)绝热材料氧乙炔烧蚀特性和成分进行表征分析,得到了线烧蚀率与炭化层不同参数之间的相关性,分析了类陶瓷炭化层的形成机理。结果表明,当可陶瓷化硅树脂填料含量在35~40 phr时,炭化层结构更致密,硬度更高,孔隙率更小,陶瓷产物更多,有效提高了EPDM绝热层的耐烧蚀性能;线烧蚀率与炭化层的结构与成分之间存在强相关性;类陶瓷炭化层结构的形成主要分为高分子聚合物的热分解、小分子物质的化学气相沉积、烧蚀表面SiC的原位生成和熔融SiO_(2)在炭化层中的填充粘结四个阶段,最终形成一种Si—O—C的复相陶瓷结构。

固体火箭发动机真实热环境下EPDM绝热层烧蚀计算与试验研究

基于Hertz弹性碰撞理论和Thornton弹塑性假设,导出了粒子碰撞炭层过程中的压痕硬度理论表达式,根据弯管试验数据和试件扫描电镜分析提出了临界速度模型,对于三元乙丙橡胶(EPDM)炭化后形成的多孔炭化结构,结合裂纹侵蚀理论提出了两相流非完全弹性碰撞多孔炭化层体烧蚀计算模型。设计了用于验证烧蚀计算模型的模拟发动机旋转过载试验,保证了模拟发动机和真实发动机的天地一致性。结果表明:在模拟发动机真实飞行过程的热环境下,计算结果与实测结果能够基本吻合。研究结果对固体火箭发动机绝热结构的设计具有工程指导意义。

调控NMVQ相表面张力对EPDM/NMVQ共混胶性能的影响

为提升三元乙丙橡胶(EPDM)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)的相容性,向低表面张力的MVQ中添加高表面张力的丁腈橡胶(XBNR/NBR/HNBR)进行改性;实验经接触角测试、表面张力的计算与相界面结构分析,研究了EPDM/改性硅橡胶(NMVQ)共混胶的相容性和力学性能变化。结果表明:NBR与MVQ并用可减小水接触角,提高表面张力,与EPDM共混,能显著增加相界面厚度,拉伸强度和拉断伸长率提升;添加NBR1043的共混胶耐高温性能优异,添加XNBR1072的共混胶耐热氧老化性能出色。

烷基苯酚二硫化物CV-50在EPDM配方中的性能研究

对比研究了新型硫黄给予体烷基苯酚二硫化物CV-50与DTDM-80、CLD-80等硫黄给予体硫化剂在EPDM配方中的应用特性。结果表明:CV-50在高温硫化时不会生成致癌性的亚硝胺及亚硝胺类物质,相较于常用的硫载体硫化剂,其气味最轻;CV-50所对应胶料的力学性能、耐热氧老化性能、压缩永久变形等基本与之相当,但其环保且价格优惠,因而烷基苯酚二硫化物CV-50是DTDM-80、CLD-80等的理想环保替代物。

核电设备室闸门密封耐辐照EPDM配方胶料的研究

采用EPDM/BIIR(90/10)并用、硫黄/促M/促TMTD(1.5/0.5/1.5)硫化体系、20份氧化铅耐辐照填料和10份芳烃油增塑体系制备了EPDM/BIIR硫化胶,并分别测试了γ射线4种辐照剂量辐照后的硬度、拉伸强度和拉断伸长率及性能保持率。结果表明,该型硫化胶耐γ射线辐照老化性能明显加强;加入20份氧化铅填料能提高EPDM耐γ射线辐照老化性能。含芳烃油TADE的硫化胶耐γ射线辐照性能优于含石蜡油2280的硫化胶。

直流输电换流阀EPDM密封垫可靠性研究

文章以EPDM橡胶为基体,制备了不同配方和硫化工艺的EPDM密封垫产品,并对其电性能、力学性能进行了测试。同时,开展了EPDM密封垫可靠性的研究,设计出一种电腐蚀加速老化试验系统,等效模拟直流输电换流阀EPDM密封垫真实的老化环境,并探讨了橡胶腐蚀老化的机理。试验结果表明:直流输电换流阀去离子冷却水中的漏电流会腐蚀密封垫基材表面,使分子链中硫元素被电离;在长时间作用下,橡胶逐渐老化;在高速水流的持续冲刷作用下造成橡胶进一步腐蚀与降解,最终老化失效。然而,具有低导电性、高密度的硫-硫键维持网络以及漏电流释放电极都能有效提高EPDM密封垫耐电腐蚀水平,减缓老化并且延长使用年限。

核电站电缆附件用EPDM橡胶绝缘材料的研制

研制了用于注射硫化生产核电站电缆附件的EPDM橡胶绝缘材料,探讨了生胶和配合剂的选择、硫化体系、耐辐照助剂、补强填充剂表面处理等因素对EPDM橡胶材料电绝缘性能的影响。结果表明,所研制的配方体系能赋予EPDM橡胶优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐γ射线辐照老化性能,并具有优良的注射工艺性能。

高寒环境对GIS设备用EPDM橡胶密封圈的影响研究

本研究模拟高寒地区,将气体绝缘开关(GIS)设备常用的三元乙丙橡胶(EPDM)密封圈在-55℃进行处理,考察低温对该类密封圈表面形貌、结构、玻璃化转变温度和力学性能(拉伸与压缩永久变形)的影响。结果表明:低温处理未对密封圈中大分子链结构造成破坏,但易导致喷霜发生,玻璃化转变温度有升高趋势。密封圈力学性能在低温处理后发生较大变化:硬度、断裂强度减小,断裂伸长率、压缩永久变形增大。拉伸性能变化程度和高寒环境交变温差幅度有关,幅度越大,密封圈断裂强度损失越大。

助交联剂SR517在过氧化物硫化EPDM胶料中的应用研究

探究助交联剂SR517对过氧化物DBPH硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)胶料的硫化特性、交联密度、硬度、力学性能、磨耗、压缩永久变形、耐热空气老化性能、低温回缩性能和玻璃化转变温度的影响。结果表明,助交联剂SR517不仅有加快硫化速率的作用,也具有一定的增塑效果,可改善胶料的加工流动性;随着SR517用量的增加,EPDM胶料的最大弹性扭矩、硬度和100%定伸应力趋于增大,拉断伸长率趋于减小,压缩永久变形值明显下降,拉伸强度、撕裂强度和磨耗呈现先增大后减小的趋势;同时,助交联剂SR517提高了EPDM硫化胶的耐热空气老化性能、低温回缩温度和玻璃化转变温度。当SR517用量为5份时,过氧化物DBPH硫化EPDM胶料的综合性能较好。

EPDM/PPTPV在汽车玻璃导槽密封条中的应用

采用三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)动态硫化热塑性弹性体(TPV)制备汽车玻璃导槽密封条(简称导槽密封条),并与EPDM导槽密封条进行对比。结果表明:EPDM/PP TPV导槽密封条满足性能要求,哑光外观稍显高档,但其表面没有EPDM导槽密封条表面光滑;EPDM/PP TPV导槽密封条因收缩较大易出现弯曲现象,而EPDM导槽密封条弯曲度几乎为0,采用增加铜丝等方式改进断面结构可有效改善导槽密封条的收缩和弯曲;EPDM/PP TPV导槽密封条在常温与低温环境下的唇边压缩永久变形相当,在高温环境下的唇边压缩永久变形稍大,相同条件下EPDM导槽密封条比EPDM/PP TPV导槽密封条的唇边压缩永久变形稍大;相比喷涂耐磨涂料制备的EPDM导槽密封条,通过本体材料与摩擦材料共挤制备的EPDM/PP TPV导槽密封条摩擦层的摩擦因数更小,耐磨性能更优,但角部结合力略小。

Thermax N990炭黑对三元乙丙橡胶(EPDM)导电逾渗域值的影响

本研究用粘土、ThermaxN990和N550共混物对三元乙丙橡胶(EPDM)的导电逾渗域值进行了研究。结果表明,使用不同配比的N550和N990共混物可以改善逾渗域值。当只使用N990时,逾渗域值为37wt%炭黑,此时硫化胶的电阻率开始显著下降。对于N550和N990为50:50的共混物,逾渗域值约为20wt%的炭黑。此外,用N990代替粘土可以提高模量,降低压缩系数,提高粘土的抗压性能,并可以根据应用量身定制电阻率并降低硫化胶密度。

基于液体灌注技术制备EPDM抗溶胀纳米涂层的方法

申请公布号CN117624685A(公布日期:2024-03-01,大连理工大学申请,发明人:张磊、郝若楠、孙吉宁等),介绍了一种基于液体灌注技术制备EPDM抗溶胀纳米涂层的方法。包括以下步骤:向容器内加入含氟硅烷偶联剂或含氟硅烷偶联剂的溶液,将EPDM基材悬空放置在容器中,避免基材与液态的含氟硅烷偶联剂或者含氟硅烷偶联剂的溶液直接接触,密封容器并充分反应,取出清洗并干燥;将所得接枝处理的EPDM置于全氟液体中充分浸泡,使全氟液体分子通过与含氟硅烷偶联剂之间的疏水作用而固定在分子刷内部,取出干燥,即完成EPDM表面抗溶胀纳米涂层的制备。本发明可在不改变和不影响EPDM橡胶本体性能和表面质量的基础上,有效降低涂层厚度,增强含涂层零件对精密装配系统的适用性。

模拟湿润炎热气候氙灯试验下的PP+EPDMTD20和TPV 老化性能研究

PP+EPDM-TD20和热塑性硫化橡胶(TPV)广泛应用于汽车外饰件的制造,高分子材料的性能退化在湿润炎热气候下更加严重。文章通过对PP+EPDM-TD20和TPV进行模拟湿润炎热气候下的氙灯试验,研究了这两种高分子材料外观及力学性能的变化趋势。实验结果表明,两种材料在1600 h氙灯照射下,灰度、色差、硬度基本保持不变,光泽度保持率、拉伸强度保持率以及断裂伸长率呈近似指数下降趋势,PP+EPDM-TD20的弯曲模量呈近似指数上升趋势,而TPV呈近似指数下降趋势,拟合出的老化方程可为后续定量研究汽车外饰件的性能退化提供重要的参考价值。

成型压力对EPDM绝热层性能影响研究

为了减少复合材料壳体成型缺陷并优化壳体缠绕工艺,本文采用显微镜观察了较低硫化成型压力下EPDM绝热层内部致密性的变化情况,研究了硫化成型压力对EPDM绝热层本体性能和界面粘接性能的影响规律。结果表明,当成型压力小于0.15 MPa时,硫化后绝热层的内部不致密,存在较多孔隙,表现为密度、力学性能和烧蚀性能均较低;随着硫化成型压力增加,孔隙率逐渐减少直至消失,本体性能和界面粘接性能亦达到一个较高的稳定值,满足使用要求。

不同硫化工艺对EPDM/NR并用胶性能的影响

将传统热硫化技术与辐射硫化技术相结合,研究了硫化剂用量和辐射硫化工艺两因素对EPDM/NR硫化胶老化前后性能的影响。结果表明,与传统热硫化胶相比,EPDM/NR纯辐射硫化胶有效阻尼温度范围较宽,更加适合用于高原高寒地区;采用"热硫化+辐射硫化"技术可提高EPDM/NR硫化胶拉伸强度;辐射硫化胶热空气老化后性能保持率均显著高于传统热硫化胶;经γ射线老化处理后,"热硫化+辐射硫化"BF4硫化胶拉伸强度和拉断伸长率保持率均略高于传统热硫化胶。辐射硫化胶综合性能优于传统热硫化胶。

EPDM/CR并用橡胶绝热层性能研究

不同种类的橡胶并用是提高制品性能的有效途径之一。通过在三元乙丙橡胶(EPDM)中混入部分氯丁橡胶(CR),研究了并用橡胶绝热层性能的影响规律。结果表明,在EPDM橡胶中并用适量CR橡胶可以改善其性能。当EPDM/CR并用橡胶中CR用量不大于30份时,并用橡胶的硫化特性、耐热性能和拉伸力学性能可以得到明显改善,而并用橡胶的玻璃化转变温度、制备工艺等基本特性并不会发生本质改变;此外,烧蚀试验结果表明,CR橡胶的混入增加了基材烧蚀后在芳纶纤维表面的沉积量,有利于提高绝热层的耐烧蚀性能;应用结果表明,EPDM/CR并用橡胶绝热层的拉伸强度和烧蚀性能优于单一EPDM橡胶绝热层。