1 Selecció de cautxú en brut
Junta de goma de l'intercanviador de calor de plaques al mateix temps pel costat del gas de l'alta temperatura, el costat de l'aigua del paper d'alta pressió, i també tenen contacte amb l'aire, les condicions de treball són més exigents. Per tant, el material ha de tenir una molt bona resistència a la compressió de calor i pot suportar el medi de l'aigua i el seu vapor. En aquestes condicions, s'ha de triar una fracció de massa de propilè del 40% ~ 50% d'EPDM, perquè aquest tipus d'elasticitat d'EPDM és la millor.
L'EPDM amb una fracció de massa alta del tercer monòmer té una bona elasticitat i una baixa compressió; no obstant això, a causa de l'alt grau de reticulació, la resistència a la tracció i l'allargament a la ruptura són menors i la resistència a l'envelliment també és baixa. A més, la resistència a l'envelliment de l'EPDM amb ENB com a tercer monòmer és millor que la de l'EPDM amb HD.
2 Sistema de curat
En general, el cautxú EPDM es pot vulcanitzar amb dos tipus de sistemes de vulcanització: vulcanització de peròxid i groc de sofre. L'estructura d'enllaç reticulat del sistema de vulcanització de peròxid és l'enllaç CC, mentre que l'estructura d'enllaç reticulat del sistema de vulcanització de sofre és l'enllaç CS. L'enllaç CC és molt més estable tèrmicament que l'enllaç CS, de manera que el cautxú EPDM resistent a altes temperatures es vulcanitza amb peròxid. El peròxid més utilitzat és el DCP. Amb l'augment de la dosi de DCP, el cautxú vulcanitzat es transforma gradualment des de la subsulfuració inicial, la baixa resistència i la gran deformació fins a l'augment de la força i la disminució de la deformació; llavors el grau de vulcanització augmenta encara més, la força comença a disminuir i la deformació arriba al mínim; finalment, després de l'excés d'agent vulcanitzant, part de la cadena molecular comença a trencar la degradació de la cadena, la força continua disminuint i la deformació augmenta gradualment.
3. Farciment
L'EPDM pertany al cautxú no cristal·lí, la resistència del cautxú en brut no és alta. Però després d'afegir farciment de reforç, la força augmenta molt. Els farcits de reforç generalment tenen poc efecte sobre la resistència a la calor, però augmentar la quantitat de farciment encara ajuda a millorar la resistència a la calor del cautxú, però també reduir els costos.
A mesura que augmenta el grau de negre de carboni, el conjunt de compressió disminueix, l'elasticitat augmenta i la força disminueix. La força del negre de carboni N990 és massa baixa i difícil de controlar en producció, de manera que no s'utilitza. Si escolliu el negre de carboni N762, es pot obtenir un valor de compressió baix. Per tal de facilitar la dispersió del negre de carboni i obtenir un bon rendiment de processament, trieu una petita quantitat d'oli de parafina plastificant, que és molt compatible amb el cautxú d'etilè propilè.
4. Agent de reticulació
No hi ha un enllaç insaturat a la cadena principal de l'EPDM, tot i que es pot utilitzar la vulcanització de peròxid, però la velocitat de vulcanització és lenta, l'eficiència de reticulació és baixa. Per estabilitzar i accelerar el procés de vulcanització, cal utilitzar un agent de reticulació. El TAC/GR tractat és millor per a la dispersió i el pes.
Amb l'augment de la quantitat de TAC/GR, la resistència a la tracció, l'allargament a la ruptura i la deformació permanent per compressió del cautxú vulcanitzat van disminuir i el valor MH de la tensió de tracció constant va augmentar. Es pot veure que la densitat de reticulació del cautxú vulcanitzat es va millorar, les propietats mecàniques van disminuir, però l'elasticitat es va fer més gran. Al mateix temps, el valor ML va disminuir, cosa que indica que la viscositat de Mooney va disminuir, es va millorar la fluïdesa del cautxú i era fàcil de processar; ts1 es va mantenir bàsicament sense canvis, i el valor t 90 es va escurçar i la velocitat de vulcanització es va millorar òbviament. El rendiment d'envelliment va ser més pobre a 1,5 phr de TAC/GR. Això pot ser degut a la presència d'ajuda de reticulació, activar el procés de vulcanització de peròxid, escurçar el temps de vulcanització, reduir la possibilitat de trencament de la cadena molecular de cautxú i desproporcionament a alta temperatura. Quan la quantitat és massa, millora la reticulació de l'envelliment del cautxú i redueix la resistència a la calor de l'EPDM. Després de comparar, la deformació permanent de compressió és millor a 2phr i la resistència a la calor no es sacrifica gaire, de manera que el TAC/GR s'utilitza a 2phr.
5.Antioxidant
L'EPDM es pot utilitzar durant molt de temps a 150 ℃ , però més enllà dels 150 ℃ , les molècules comencen a envellir gradualment i, a 180 ℃ , la cadena molecular de cautxú es descompondrà lentament. Per millorar encara més el seu rendiment a altes temperatures, s'han d'utilitzar additius protectors. En el cas dels mitjans de vapor d'aigua, es pot utilitzar l'antioxidant RD, que és resistent a altes temperatures però no afecta fàcilment la vulcanització. A més, es pot utilitzar 0,5 phr antioxidant D per reforçar la capacitat de resistir l'oxigen de l'aire i millorar la resistència a la fatiga per flexió. La proporció de RD/anti-butil = 1,8/0,5.
Conclusió
El desenvolupament de cautxú EPDM d'alta elasticitat resistent al vapor d'aigua a alta temperatura, l'objectiu és complir les propietats mecàniques sota la premissa de maximitzar la resistència a l'envelliment i reduir el valor de deformació permanent de compressió.
(1) El cautxú EPDM en brut es selecciona amb un 40% ~ 50% de propilè i una fracció de massa mitjana d'ENB com a tercer monòmer.
(2) El sistema de vulcanització adopta DCP/TAC, que ajuda a millorar l'eficiència de la reticulació, la resistència a l'envelliment i el rendiment del procés.
(3) Utilitzeu el negre de carboni N762 d'alta elasticitat tant com sigui possible, que pot ajudar a millorar la resistència a la permeabilitat dels mitjans i el rendiment de l'envelliment, i pot reduir el cost.
(4) Adopteu el sistema de protecció de l'antioxidant RD/antioxidant D, amb l'antioxidant d'alta temperatura RD com a principal i l'antioxidant D resistent a la fatiga flexural i resistent a l'ozó com a auxiliar.
(5) El procés de producció adopta una vulcanització secundària a alta temperatura per augmentar el grau de vulcanització.
(6) El rendiment de l'EPDM en aigua sobreescalfada i vapor d'aigua és òbviament millor que el de l'aire (mateixa temperatura). Però tot i així, el seu ús a llarg termini de la temperatura encara no supera els 150 ℃ ; La temperatura d'impacte de 165 ℃ és adequada, la més alta no pot superar els 180 ℃.
