三元乙丙橡胶配合体系研究进展

孙安

摘 要：本文主要从硫化体系体系、补强体系、防老体系和增塑体系等方面综述了三元乙丙橡胶配合的发展现状，并展望了三元乙丙橡胶配合的发展方向。

关键词：三元乙丙橡胶；配合体系；研究进展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.033

0 引言

三元乙丙橡胶（EPDM）具有良好的耐臭氧性、耐热性、耐天候性、耐酸碱性和常温流动性，被广泛应用于电线电缆行业、建筑材料领域、汽车配件领域、管道运输领域和地铁等领域。随着三元乙丙橡胶合成技术的发展和应用领域的拓展，乙丙橡胶得到迅速发展，合成橡胶中乙丙橡胶的使用量已经成为世界第三。但是EPDM硫化速度慢，交联密度低，自粘性、互粘性、耐油性和阻燃性能较差[1]。

目前，国内外学者主要研究集中于EPDM的硫化体系、补强体系、防老体系和增塑体系，提高EPDM的综合性能，以应用于性能要求更高的航空航天等领域。

1 EPDM硫化体系

EPDM使用硫磺硫化产生的多硫键不稳定，使用过氧化物硫化产生的C-C键较为稳定。另外，助硫化剂的加入有助于提高硫化速度和硫化程度。

丁莹等[2]采用二-（叔丁基过氧异丙基）苯（BIPB）与异氰脲酸三烯丙酯（TAIC）作为硫化体系，研究了BIPB/TAIC/EPDM体系的硫化特性和交联密度，结果表明，增加BIPB和TAIC的用量均能促进硫化反应，增加交联密度；当BIPB用量大时，TAIC用量不宜过大。

沈丽媛等[3]研究了硫化剂含量及填料类型对EPDM的硫化特性、交联密度和力学性能的影响，结果表明，未填充EPDM硫化胶，随着硫化剂用量的增加，体系的交联密度增大，但拉伸强度与断裂伸长率降低，过度交联也会降低体系的性能。

李静[4]研究了使用不同硫化体系硫化EPDM的硫化特性、喷霜现象、物理性能和耐热老化性能，结果表明，当使用纳米活性氧化5份，促进剂ZDBP8份，促进剂M0.5份，预分散硫黄S-801. 5份时，EPDM硫化胶的t10适中，t90最短，硫化速度最快，同时，硫化胶的物理性能和耐热老化性能也最优。

刘东等[5]研究了过氧化物作为硫化剂，EDMA、TAIC和硫磺的加入对EPDM体系性能的影响，结果表明，加入助硫化剂能明显提高硫化速度，增加硫化程度；TAIC/EPDM体系的硫化速度明显快于EDMA/EPDM体系，两体系的耐热老化性能均优异。

2 EPDM补强体系

EPDM是非结晶型橡胶，需加入补强剤才能获得较好的综合性能。常用的补强剤有炭黑、白炭黑等。

超声波声速测试（包括纵波及横波）条件为4MHz 及室温、密度、超声衰减系数和强伸性测试结果表明，当通用炉黑为25份时，EPDM体系具有最佳的物理机械性能。

杜玉龙等[6]使用钛酸酯和硅烷偶联剂协同处理凹凸棒石，利用红外光谱、交联密度和热分析等方法，研究了改性凹凸棒石对EPDM体系的物理机械性能，结果表明，当钛酸酯和硅烷偶联剂为4份时，钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂为45：55，EPDM体系的力学性能最优。

3 EPDM防老体系

随着EPDM应用范围越来越广，EPDM的老化问题也日益凸显，所以需要加入合适的防老剂，延长制品使用寿命。

陈红婷等[7]利用荧光紫外加速老化实验，添加纳米防老剂，并对EPDM老化过程进行研究，结果表明，当老化时间增加，试样表面粗糙程度增加，试样表面的孔洞密度减少，色差和失光率分别降低0. 97 和22. 29%，羰基指数下降0. 06，紫外光吸收率提高3. 92%，EPDM体系的抗紫外老化能力提高.

4 EPDM增塑体系

EPDM体系加入增塑剂主要是降低分子间的作用力，降低粘度，改善胶料的加工工艺性。EPDM常用的增塑剂有石蜡油、芳香油、大豆油等。

韩悦等[8]利用大豆油作为增塑剂，增塑EPDM，研究结果表明，大豆油/EPDM体系比石蜡油/EPDM体系的门尼粘度低，加工性能好；当增塑剂用量当增塑剂用量小于15份时，大豆油/EPDM体系的物理性能优于石蜡油/EPDM体系。

5 结束语

随着EPDM橡胶应用的拓宽，对EPDM性能要求也越来越高。传统的硫化体系要加入硫化促进剂，以提高EPDM硫化胶的综合性能。补强体系使用的炭黑、白炭黑和凹凸棒石等正在向纳米级方向发展。增塑剂正在向环保型方向发展，污染小，效率高，树脂类的增塑剂也是将来的研究热点。

参考文献：

[1]孔德忠.三元乙丙橡胶配方设计研究进展[J].绝缘材料，2016，49（02）：10-13.

[2]丁莹，王鹤，赵树高.EPDM过氧化物硫化体系的研究[J].特种橡胶制品，2015，36（01）：6-9.

[3]沈丽媛，韩腾，吴宏.硫化剂含量及填料类型对三元乙丙橡胶性能的影响[J].高分子材料科学与工程，2016，32（05）：64-68.

[4]李静.环保型三元乙丙橡胶硫化体系的研究[J].橡胶工业，2016（63）：286-289.

[5]刘东，刘涛，杜爱华.助硫化剂对乙丙橡胶性能的影响[J].特种橡胶制品，2016，37（02）：10-13.

[6]杜玉龙，汤庆国，王菲.协同改性凹凸棒石对补强三元乙丙橡胶性能的影响[J].硅酸盐学报，2013，41（01）：71-75.

[7]陈红婷，高瑾，卢琳等.三元乙丙橡胶紫外老化表观行为及纳米防老化剂作用机制[J].工程科学学报，2015，37（06）：771-776.

[8]韩悦，王朝，吴卫东.生物基反应性增塑剂大豆油对三元乙丙橡胶增塑效果的研究[J].橡胶科技市场，2012（04）：21-25.