三元乙丙橡胶辐射交联发泡的工艺的研究.pdfVIP

中国核科学技术进展报告(第一卷) 辐射研究与辐射工艺分卷 Progress Report on China Nuclear Science Technology (Vol.1) 2009 年11 月 三元乙丙橡胶辐射交联发泡的工艺研究 1, 2 1 1 1 谢续兵 ，许云书 ，高小铃 ，熊 洁 (1. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900 ； 2.西南科技大学材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010) 摘要：采用辐射交联、模压发泡的方法制备EPDM 泡沫，使硫化与发泡分步进行，避免了传统发泡过程硫化速率与 发泡速率匹配的问题。研究了吸收剂量、发泡剂用量对EPDM 泡沫结构与性能的影响，并利用扫描电镜观察制品的 结构。结果表明，随着吸收剂量的增加，泡孔密度增加，孔径减小，泡沫密度先减少后增加，在20 kGy 时出现极小 值，而拉伸强度和断裂伸长率均逐渐增加，并且在20~30 kGy 增加明显。发泡剂用量达到6 份时，泡孔密度和孔径 明显增加，泡沫密度和断裂伸长率出现极小值。当发泡温度为175 ℃、发泡时间4 min 、吸收剂量20 kGy 、发泡剂用 量6 份时，制品的泡孔比较均匀，力学性能较好。 关键词：EPDM ；辐射交联；泡沫；吸收剂量 泡沫橡胶又称海绵橡胶，是一种海绵状多孔结构的硫化橡胶。具有优异的缓冲、密封、隔热 及隔音等性能，可作为防震、隔热、防水、隔音材料，应用于建筑、交通运输、医疗机械、航空航 天等领域 [1] 。近年来橡胶硫化发泡工艺中新交联技术以及新型发泡剂的不断涌现，使泡沫橡胶应用 领域不断扩大。 三元乙丙橡胶(EPDM)是由乙烯、丙烯以及少量的不饱和单体共聚而成的橡胶，其主链是完全饱 和的直链型结构，只是在侧链上含有不饱和双键。由于其结构的特殊性，具有许多其他橡胶材料所 不能同时具备的优异性能，如卓越的耐老化性，优异的耐臭氧性和耐候性，良好的电绝缘性等[2] 。 EPDM 泡沫是将EPDM 基体的特性与泡沫橡胶的特性结合一体，广泛应用于制造汽车的挡封条、缓 冲胶垫、建筑用密封垫片[3] [4] 、包装材料 、简易潜水服等制品。 辐射硫化是橡胶硫化的一种新途径[5] ，具有环境污染少、交联均匀性好、生产效率高、控制方 便的特点[6-7] 。采用辐射交联发泡制备泡沫橡胶，不仅具有以上优点，而且可使硫化先于发泡进行， 从而避免了硫化速率与发泡速率相匹配的问题。目前，相关的研究处于初步探讨阶段，未见有将这 种方法应用于制备EPDM 泡沫的文献报道。本工作尝试采用电子束辐射交联与模压发泡法，通过对 发泡条件的摸索，以及吸收剂量、发泡剂用量对泡沫结构与性能的影响的探讨，制备出泡孔均匀细 小、力学性能较好的EPDM 泡沫。 1 实验部分 1.1 原材料 EPDM ，牌号K4703 ，荷兰DSM 公司产品；偶氮二甲酰胺(AC5000)，分解温度 160±3 ℃，发气 量 180±5 ml/g ，杭州海虹精细化工有限公司产品；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA )，上海 邦成化工有限公司产品。 1.2 试样制备 基本配方(质量分数) ：EPDM 100 ；TMPTMA 3 ；AC5000 6 本实验EPDM 泡沫的制备示意图如图1 所示。 作者简介: 谢续兵(1981—)，男，湖南邵阳人，中国工程物理研究院与西南科技大学联合培养研究生，材料学专业 基金项目: 中国工程物理研究院科学技术发展基金资助项目(2009A0302016) 282 TMPTMA 混炼 辐照 EPDM生胶 混炼胶 预硫化胶 加热 AC5000