1 Selección de caucho crudo
La junta de goma del intercambiador de calor de placas al mismo tiempo por el lado del gas de alta temperatura, el lado del agua de la función de alta presión y también tiene contacto con el aire, las condiciones de trabajo son más exigentes. Por lo tanto, el material debe tener muy buena resistencia a la compresión térmica y poder soportar el medio del agua y su vapor. En tales condiciones, se debe elegir una fracción de masa de propileno de 40 % ~ 50 % de EPDM, porque este tipo de elasticidad de EPDM es el mejor.
El EPDM con una fracción de masa elevada del tercer monómero tiene buena elasticidad y baja deformación por compresión; sin embargo, debido al alto grado de reticulación, la resistencia a la tracción y el alargamiento de rotura son menores y la resistencia al envejecimiento también es pobre. Además, la resistencia al envejecimiento del EPDM con ENB como tercer monómero es mejor que la del EPDM con HD.
2 sistema de curado
Generalmente, el caucho EPDM se puede vulcanizar con dos tipos de sistemas de vulcanización: vulcanización con peróxido y amarillo azufre. La estructura de enlace cruzado del sistema de vulcanización con peróxido es un enlace CC, mientras que la estructura de enlace cruzado del sistema de vulcanización con azufre es un enlace CS. El enlace CC es mucho más estable térmicamente que el enlace CS, por lo que el caucho EPDM resistente a altas temperaturas se vulcaniza con peróxido. El peróxido más utilizado es el DCP. Con el aumento de la dosis de DCP, el caucho vulcanizado se transforma gradualmente desde la subsulfuración inicial, baja resistencia y gran deformación hasta el aumento de la resistencia y la disminución de la deformación; luego el grado de vulcanización aumenta aún más, la resistencia comienza a disminuir y la deformación alcanza un mínimo; finalmente, después del exceso de agente vulcanizante, parte de la cadena molecular comienza a romperse y se degrada, la resistencia continúa disminuyendo y la deformación aumenta gradualmente.
3.Relleno
EPDM pertenece al caucho no cristalino, la resistencia del caucho bruto no es alta. Pero después de agregar masilla de refuerzo, la resistencia aumenta considerablemente. Las cargas de refuerzo generalmente tienen poco efecto sobre la resistencia al calor, pero aumentar la cantidad de carga aún ayuda a mejorar la resistencia al calor del caucho, pero también a reducir los costos.
A medida que aumenta el grado de negro de carbón, la deformación por compresión disminuye, la elasticidad aumenta y la resistencia disminuye. La resistencia del negro de humo N990 es demasiado baja y difícil de controlar en la producción, por lo que no se utiliza. Al elegir el negro de carbón N762, se puede obtener un valor de deformación por compresión bajo. Para facilitar la dispersión del negro de carbón y obtener un buen rendimiento de procesamiento, elija una pequeña cantidad de aceite de parafina plastificante, que es muy compatible con el caucho de etileno propileno.
4. Agente reticulante
No hay enlaces insaturados en la cadena principal de EPDM, aunque se puede utilizar la vulcanización con peróxido, pero la velocidad de vulcanización es lenta y la eficiencia de reticulación es baja. Para estabilizar y acelerar el proceso de vulcanización, es necesario utilizar un agente reticulante. El TAC/GR tratado es mejor para la dispersión y el pesaje.
Con el aumento de la cantidad de TAC/GR, la resistencia a la tracción, el alargamiento de rotura y la deformación permanente por compresión del caucho vulcanizado disminuyeron y el valor MH de tensión de tracción constante aumentó. Se puede observar que la densidad de reticulación del caucho vulcanizado mejoró, las propiedades mecánicas disminuyeron, pero la elasticidad aumentó. Al mismo tiempo, el valor ML disminuyó, lo que indica que la viscosidad Mooney disminuyó, la fluidez del caucho mejoró y fue fácil de procesar; ts1 se mantuvo básicamente sin cambios, el valor t 90 se acortó y la velocidad de vulcanización obviamente mejoró. El rendimiento en envejecimiento fue peor a 1,5 phr de TAC/GR. Esto puede deberse a la presencia de un coadyuvante de reticulación, que activa el proceso de vulcanización con peróxido, acorta el tiempo de vulcanización y reduce la posibilidad de rotura y desproporción de la cadena molecular del caucho a alta temperatura. Cuando la cantidad es excesiva, mejora la reticulación del caucho por envejecimiento y reduce la resistencia al calor del EPDM. Después de comparar, la deformación permanente por compresión es mejor a 2 phr y la resistencia al calor no se sacrifica mucho, por lo que TAC/GR se usa a 2 phr.
5.Antioxidante
El EPDM se puede utilizar durante mucho tiempo a 150 ℃ , pero más allá de 150 ℃ , las moléculas comienzan a envejecer gradualmente y a 180 ℃ , la cadena molecular del caucho se descompondrá lentamente. Para mejorar aún más su comportamiento a altas temperaturas es necesario utilizar aditivos protectores. En el caso de medios de vapor de agua se puede utilizar el antioxidante RD, que es resistente a altas temperaturas pero no afecta fácilmente la vulcanización. Además, se puede utilizar 0,5 phr de antioxidante D para fortalecer la capacidad de resistir el oxígeno en el aire y mejorar la resistencia a la fatiga por flexión. La proporción de RD/antibutilo = 1,8/0,5.
Conclusión
El objetivo del desarrollo de caucho EPDM de alta elasticidad resistente al vapor de agua a altas temperaturas es cumplir con las propiedades mecánicas bajo la premisa de maximizar la resistencia al envejecimiento y reducir el valor de deformación permanente por compresión.
(1) El caucho EPDM en bruto se selecciona con 40% ~ 50% de propileno y una fracción de masa media de ENB como tercer monómero.
(2) El sistema de vulcanización adopta DCP/TAC, lo que ayuda a mejorar la eficiencia de reticulación, la resistencia al envejecimiento y el rendimiento del proceso.
(3) Utilice negro de humo N762 de alta elasticidad tanto como sea posible, lo que puede ayudar a mejorar la resistencia a la permeabilidad del medio y el rendimiento contra el envejecimiento, y puede reducir el costo.
(4) Adoptar el sistema de protección de antioxidante RD/antioxidante D, con el antioxidante RD de alta temperatura como principal y el antioxidante D resistente a la fatiga por flexión y al ozono como auxiliar.
(5) El proceso de producción adopta vulcanización secundaria a alta temperatura para aumentar el grado de vulcanización.
(6) El rendimiento del EPDM en agua sobrecalentada y vapor de agua es obviamente mejor que en el aire (misma temperatura). Pero aun así, su temperatura de uso a largo plazo todavía no supera los 150 ℃ ; La temperatura de impacto de 165 ℃ es apropiada, la más alta no puede exceder los 180 ℃.
