1 Izbor sirove gume
Pločasti izmjenjivač topline gumena brtva u isto vrijeme od strane plina visoke temperature, vodene strane u ulozi visokog pritiska, a također imaju kontakt sa zrakom, uvjeti rada su zahtjevniji. Prema tome, materijal bi trebao biti vrlo dobro otporan na toplinsku kompresiju i može izdržati medij vode i njene pare. U takvim uslovima treba odabrati maseni udio propilena od 40% ~ 50% EPDM, jer je ova vrsta EPDM elastičnosti najbolja.
EPDM sa visokim masenim udjelom trećeg monomera ima dobru elastičnost i nisku kompresiju; međutim, zbog visokog stupnja umrežavanja, vlačna čvrstoća i istezanje pri prekidu su niži, a otpornost na starenje je također slaba. Osim toga, otpornost na starenje EPDM-a sa ENB-om kao trećim monomerom je bolja od otpornosti EPDM-a sa HD-om.
2 Sistem očvršćavanja
Generalno, EPDM guma se može vulkanizirati pomoću dvije vrste vulkanizacijskih sistema: peroksidna i sumpor žuta vulkanizacija. Struktura umrežene veze sistema za vulkanizaciju peroksida je CC veza, dok je struktura umrežene veze u sistemu vulkanizacije sumpora CS veza. CC veza je mnogo termički stabilnija od CS veze, tako da je EPDM guma otporna na visoke temperature vulkanizirana peroksidom. Najrasprostranjeniji peroksid je DCP. Sa povećanjem doze DCP-a, vulkanizirana guma se postepeno transformira od početne podsumporizacije, male čvrstoće i velike deformacije do povećanja čvrstoće i smanjenja deformacije; tada se stepen vulkanizacije dodatno povećava, čvrstoća počinje opadati, a deformacija dostiže minimum; konačno, nakon viška vulkanizirajućeg agensa, dio molekularnog lanca počinje da prekida degradaciju lanca, čvrstoća nastavlja da opada, a deformacija se postepeno povećava.
3.Filler
EPDM spada u nekristalnu gumu, čvrstoća sirove gume nije visoka. Ali nakon dodavanja punila za ojačavanje, čvrstoća se znatno povećava. Ojačavajuća punila općenito imaju mali utjecaj na otpornost na toplinu, ali povećanje količine punila i dalje pomaže u poboljšanju toplinske otpornosti gume, ali i smanjuje troškove.
Kako se stepen čađe povećava, kompresija se smanjuje, elastičnost se povećava, a čvrstoća se smanjuje. Čvrstoća čađe N990 je preniska i teško ju je kontrolirati u proizvodnji, pa se ne koristi. Odabirom čađe N762 može se postići niska podešena vrijednost kompresije. Kako biste olakšali disperziju čađe i dobili dobre performanse obrade, odaberite malu količinu plastifikatora parafinskog ulja, koje je vrlo kompatibilno s etilen propilen gumom.
4. Sredstvo za umrežavanje
Na glavnom lancu EPDM-a nema nezasićene veze, iako se može koristiti vulkanizacija peroksidom, ali brzina vulkanizacije je spora, efikasnost umrežavanja je niska. Kako bi se stabilizirao i ubrzao proces vulkanizacije, potrebno je koristiti sredstvo za umrežavanje. Tretirani TAC/GR je bolji za disperziju i vaganje.
S povećanjem količine TAC/GR smanjila se vlačna čvrstoća, istezanje pri kidanju i tlačna trajna deformacija vulkanizirane gume, a povećala se MH vrijednost konstantnog vlačnog naprezanja. Vidi se da je gustoća umrežavanja vulkanizirane gume poboljšana, mehanička svojstva su se smanjila, ali je elastičnost postala veća. Istovremeno, ML vrijednost se smanjila, što ukazuje da se smanjio Mooneyev viskozitet, poboljšana je fluidnost gume i lako se obrađuje; ts1 je u osnovi ostao nepromijenjen, a vrijednost t 90 je skraćena, a brzina vulkanizacije je očito poboljšana. Učinak starenja bio je lošiji na 1,5 phr TAC/GR. To može biti zbog prisutnosti pomoćnog sredstva za umrežavanje, aktiviranja procesa vulkanizacije peroksidom, skraćivanja vremena vulkanizacije, smanjenja mogućnosti lomljenja molekularnog lanca gume i disproporcionalnosti na visokoj temperaturi. Kada je količina prevelika, pojačava umrežavanje gume starenjem i smanjuje otpornost na toplinu EPDM-a. Nakon poređenja, kompresijska trajna deformacija je bolja na 2phr, a otpornost na toplinu nije mnogo žrtvovana, pa se TAC/GR koristi na 2phr.
5.Antioksidans
EPDM se može koristiti dugo vremena na 150 ℃ , ali iznad 150 ℃ , molekuli počinju postepeno stariti, a na 180 ℃ , molekularni lanac gume će se polako razgraditi. Kako bi se dodatno poboljšale njegove performanse na visokim temperaturama, moraju se koristiti zaštitni aditivi. U slučaju vodene pare može se koristiti antioksidans RD, koji je otporan na visoke temperature, ali ne utiče lako na vulkanizaciju. Osim toga, antioksidans D od 0,5 phr može se koristiti za jačanje sposobnosti otpora kisiku u zraku i poboljšanje otpornosti na zamor pri savijanju. Odnos RD/anti-butil=1,8/0,5.
Zaključak
Razvoj visoko elastične EPDM gume otporne na vodenu paru, fokus je na zadovoljavanju mehaničkih svojstava pod pretpostavkom maksimiziranja otpornosti na starenje i smanjenja vrijednosti trajne deformacije kompresije.
(1) Sirova EPDM guma je odabrana sa 40%~50% propilena i srednjim masenim udjelom ENB kao treći monomer.
(2) Sistem vulkanizacije usvaja DCP/TAC, što pomaže da se poboljša efikasnost umrežavanja, otpornost na starenje i performanse procesa.
(3) Koristite visoko elastičnu čađu N762 što je više moguće, što može pomoći da se poboljša otpornost na propusnost medija i performanse starenja, te može smanjiti troškove.
(4) Usvojiti sistem zaštite antioksidansa RD/antioksidansa D, sa antioksidansom RD na visokim temperaturama kao glavnim, i antioksidansom otpornim na savijanje i otpornim na ozon D kao pomoćnim.
(5) Proizvodni proces usvaja visokotemperaturnu sekundarnu vulkanizaciju kako bi se povećao stepen vulkanizacije.
(6) Performanse EPDM-a u pregrijanoj vodi i vodenoj pari su očigledno bolje od onih u zraku (ista temperatura). Ali čak i tako, njegova dugotrajna upotreba temperature i dalje nije veća od 150 ℃ ; udarna temperatura od 165 ℃ je odgovarajuća, najviša ne može preći 180 ℃.
