EPDM的补强填充.doc

补强填充体系 乙丙橡胶属于非自补强性橡胶，需加人炭黑等补强剂进行补强后才有较好的综合性能，而惰性填料在乙丙橡胶中主要起增容降低成本和改善工艺性能的作用。乙丙橡胶本身的填充能力很强，也就是说乙丙橡胶不像其他弹性体那样在大量填充时会发生性能明显的劣化，而且大量填充还可以起到改善加工工艺性能和降低成本的目的。因此，许多EPDM配方的含胶率较低(大约在30%以下)，补强填充剂在其中占据了很大的比重，并对胶料总体的物理性能和加工性能有着重要的影响。 1.炭黑 EPDM的可填充量很大，结果在总配合量上炭黑的用量就可能超过了生胶，甚至可达总配合量的30% ---50%。因此，在乙丙橡胶的配合中，正确选择炭黑是非常关键的。 炉法炭黑一般呈碱性（PH为 8.0—10.5）,应用广泛，占到乙丙橡胶用炭黑的95%以上。炭黑对胶料加工性能和物理性能的影响最显著的是粒径和结构。当炭黑粒径减小时，补强性增大，胶料的硬度、拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和耐磨性增大，但压缩永久变形、回弹性和动态性能变差，加工过程中也暴露出功率消耗高、炭黑的混人时间长、分散性不好、胶料瀚度高、可填充量小等问题。同时，炭黑的补强性提高，着色强度提高，硫化胶的颜色变的更为黑亮，但其表面也更易“泛蓝”，这可能与高补强性炭黑表面氧基的存在有关。当炭黑的结构提高时，补强性增大，胶料的粘度升高，分散性和挤出工艺性能改善，挤出膨胀率减小，挺性好，且外观更光滑。因此，具有中等补强性的高结构炭黑(如N550等)可有效避免细粒子炭黑所带来的难分散及高粘度化间题，在EPDM中可大量填充，并可使胶料获得较好的挤出工艺性能和综合物理性能，所以该类炭黑在EPDM连续硫化密封条(包括海绵条)胶料中的应用始终占据着主导地位。 在EPDM中，高补强性的炭黑(如N330)更多用于要求高强度、高耐磨的场合，如用于矿山开采的输送带等制品中。低补强性炭黑(如N774. N990等)由于对胶料硬度和粘度增加不明显，可大量填充，并具有较好的动态性能和回弹性，更多用于要求低压缩永久变形的密封件、海绵发泡制品和低硬度胶料中，但胶料的拉伸和撕裂强度不是很高，所以通常也与中高补强性的炭黑进行并用，以实现性能的互补。 呈酸性的槽法炭黑虽然补强性很好，但会影响硫化而很少在乙丙橡胶中应用。具有良好导电性的高结构乙炔炭黑仅用于一些要求导电或抗静电的制品中。我国过去在密封制品中应用较广的喷雾炭黑，属于粗粒于高结构炭黑?(吸碘值为15士5mg/g, DBP吸收值为115士15mL/100g)，挤出产品表面也很光滑，回弹性也好，但甲苯抽提物的含量高，杂质多，着色度低，胶料的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率都较小，所以一般不用于挤出制品中，仅在一些要求低压变的模型制品中有一定的应用，而且有被半补强炭黑或热裂法炭黑取代的趋势。 EPDM胶料在对炭黑的选择上，杂质含量和抽提物的高低是很重要的。杂质含量高会严重影响挤出产品的外观质量，例如在表面出现小麻点或滑痕等。炭黑中的抽提物含量高，会迁移至产品表面，从而会污染所接触物或工作介质，这一点对于汽车密封条产品来说尤为重要。 EPDM属子增硬最慢的橡胶。因胶料硬度与炭黑的量并不呈线性关系，所以填充量对硬度的贡献会因胶料本身的硬度级别或配合量的不同而有很大的差别，例如，对于高硬度(邵尔A85以上)的胶料，填充炭黑对胶料硬度的贡献就不是特别明显。 2.白炭黑 白炭黑目前仍是惟一的补强性最好的浅色填料，并具有较好的电绝缘性，所以在EPDM的浅色胶料、彩色胶料和电绝缘胶料中普遍应用。同时，采用白炭黑的胶料还具有抗撕裂、粘着强度高、抗湿滑、耐磨及生热性小的特点。由于白炭黑表而含有大量的硅醇基(-Si--OH )，其具有较强的极性、亲水性和反应活性。而且硅醇基间氢键的作用所形成的填料网络(即所谓的结构化)使填料粒子具有聚结的倾向，所以白炭黑与非极性或弱极性橡胶基体的相容性一般不是太好，因此白炭黑在胶料中的均匀分散就成了问题。