صفحه مبدل حرارتی واشر لاستیکی در همان زمان توسط طرف گاز از درجه حرارت بالا، سمت آب از نقش فشار بالا، و همچنین تماس با هوا، شرایط کار بیشتر خواستار است. بنابراین، این ماده باید مقاومت فشرده سازی حرارتی بسیار خوبی داشته باشد و بتواند در برابر محیط آب و بخار آن مقاومت کند. در چنین شرایطی، باید کسر جرمی پروپیلن 40٪ تا 50٪ EPDM را انتخاب کرد، زیرا این نوع کشسانی EPDM بهترین است.
EPDM با کسر جرمی بالا از مونومر سوم دارای خاصیت ارتجاعی خوب و مجموعه فشرده سازی کم است. با این حال، به دلیل درجه بالای اتصال عرضی، استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست کمتر است و مقاومت در برابر پیری نیز ضعیف است. علاوه بر این، مقاومت در برابر پیری EPDM با ENB به عنوان مونومر سوم بهتر از EPDM با HD است.
2 سیستم کیورینگ
به طور کلی، لاستیک EPDM را می توان با دو نوع سیستم ولکانیزاسیون: پراکسید و ولکانیزاسیون زرد گوگردی ولکانیزه کرد. ساختار پیوند متقابل سیستم ولکانیزاسیون پراکسید باند CC است، در حالی که ساختار پیوند متقابل سیستم ولکانیزاسیون گوگرد باند CS است. پیوند CC از نظر حرارتی بسیار پایدارتر از پیوند CS است، بنابراین لاستیک EPDM مقاوم در برابر دمای بالا با پراکسید ولکانیزه می شود. پراکسید پراکسید DCP است. با افزایش دوز DCP، لاستیک ولکانیزه به تدریج از گوگرد اولیه، استحکام کم و تغییر شکل زیاد به افزایش استحکام و کاهش تغییر شکل تبدیل می شود. سپس درجه ولکانیزاسیون بیشتر می شود ، قدرت شروع به کاهش می کند و تغییر شکل به حداقل می رسد. در نهایت، پس از بیش از حد عامل ولکانیزه، بخشی از زنجیره مولکولی شروع به شکستن تخریب زنجیره می کند، استحکام به کاهش ادامه می دهد و تغییر شکل به تدریج افزایش می یابد.
3.پرکننده
EPDM متعلق به لاستیک غیر کریستالی است، استحکام لاستیک خام زیاد نیست. اما پس از افزودن پرکننده تقویت کننده، استحکام به شدت افزایش می یابد. پرکننده های تقویت کننده عموماً تأثیر کمی بر مقاومت در برابر حرارت دارند، اما افزایش مقدار پرکننده همچنان به بهبود مقاومت حرارتی لاستیک کمک می کند، اما هزینه ها را نیز کاهش می دهد.
با افزایش درجه کربن سیاه، مجموعه فشرده سازی کاهش می یابد، الاستیسیته افزایش می یابد و استحکام کاهش می یابد. استحکام کربن بلک N990 بسیار کم است و کنترل آن در تولید دشوار است، بنابراین از آن استفاده نمی شود. با انتخاب N762 کربن سیاه، می توان مقدار فشرده سازی کم را به دست آورد. به منظور تسهیل پراکندگی کربن سیاه و به دست آوردن عملکرد خوب پردازش، مقدار کمی روغن پارافین نرم کننده را انتخاب کنید که بسیار سازگار با لاستیک اتیلن پروپیلن است.
4. عامل اتصال متقابل
هیچ پیوند غیراشباع در زنجیره اصلی EPDM وجود ندارد، اگرچه می توان از ولکانیزاسیون پراکسید استفاده کرد، اما سرعت ولکانیزاسیون کند است، راندمان اتصال عرضی کم است. به منظور تثبیت و تسریع فرآیند ولکانیزاسیون، استفاده از عامل اتصال عرضی ضروری است. TAC/GR تیمار شده برای پراکندگی و توزین بهتر است.
با افزایش مقدار TAC/GR، استحکام کششی، ازدیاد طول در شکست و تغییر شکل دائمی فشاری لاستیک ولکانیزه کاهش یافت و مقدار MH تنش کششی ثابت افزایش یافت. مشاهده می شود که چگالی اتصال عرضی لاستیک ولکانیزه بهبود یافته، خواص مکانیکی کاهش یافته، اما کشش بزرگتر شده است. در همان زمان، مقدار ML کاهش یافت، که نشان میدهد ویسکوزیته Mooney کاهش یافته، سیالیت لاستیک افزایش یافته است و پردازش آن آسان است. ts1 اساساً بدون تغییر بود و مقدار t 90 کوتاه شد و سرعت ولکانیزاسیون به وضوح بهبود یافت. عملکرد پیری در 1.5phr TAC/GR ضعیف تر بود. این ممکن است به دلیل وجود کمک اتصال متقابل، فعال کردن فرآیند ولکانیزاسیون پراکسید، کوتاه شدن زمان ولکانیزاسیون، کاهش احتمال شکستن زنجیره مولکولی لاستیکی و عدم تناسب در دمای بالا باشد. هنگامی که مقدار آن بیش از حد باشد، پیوند متقابل پیری لاستیک را افزایش می دهد و مقاومت حرارتی EPDM را کاهش می دهد. پس از مقایسه، تغییر شکل دائمی تراکم در 2phr بهتر است و مقاومت حرارتی زیاد قربانی نمیشود، بنابراین TAC/GR در 2phr استفاده میشود.
5-آنتی اکسیدان
EPDM را می توان برای مدت طولانی در دمای 150 ℃ استفاده کرد ، اما فراتر از 150 ℃ ، مولکول ها به تدریج شروع به پیر شدن می کنند و در 180 ℃ ، زنجیره مولکولی لاستیک به آرامی تجزیه می شود. به منظور بهبود بیشتر عملکرد آن در دماهای بالا، باید از افزودنی های محافظ استفاده شود. در مورد محیط های بخار آب می توان از آنتی اکسیدان RD استفاده کرد که در برابر دماهای بالا مقاوم است اما به راحتی بر روی ولکانیزاسیون تأثیر نمی گذارد. علاوه بر این، آنتی اکسیدان D 0.5phr می تواند برای تقویت توانایی مقاومت در برابر اکسیژن در هوا و بهبود مقاومت در برابر خستگی خمشی استفاده شود. نسبت RD/anti-butyl=1.8/0.5.
نتیجه گیری
توسعه لاستیک EPDM با قابلیت ارتجاعی بالا مقاوم در برابر بخار آب با دمای بالا، تمرکز بر روی برآورده کردن خواص مکانیکی تحت فرض به حداکثر رساندن مقاومت پیری و کاهش ارزش تغییر شکل دائمی فشرده سازی است.
(1) لاستیک خام EPDM با 40٪ تا 50٪ پروپیلن و کسر جرمی متوسط ENB به عنوان مونومر سوم انتخاب می شود.
(2) سیستم ولکانیزاسیون DCP/TAC را اتخاذ می کند که به بهبود راندمان اتصال عرضی، مقاومت در برابر پیری و عملکرد فرآیند کمک می کند.
(3) تا حد امکان از کربن سیاه N762 با کشش بالا استفاده کنید که می تواند به بهبود مقاومت در برابر نفوذپذیری رسانه و عملکرد پیری کمک کند و می تواند هزینه را کاهش دهد.
(4) سیستم حفاظتی آنتی اکسیدان RD/آنتی اکسیدان D را با آنتی اکسیدان با دمای بالا RD به عنوان سیستم اصلی و آنتی اکسیدان D مقاوم در برابر خستگی خمشی و مقاوم در برابر ازن به عنوان کمکی اتخاذ کنید.
(5) فرآیند تولید از ولکانیزاسیون ثانویه با دمای بالا برای افزایش درجه ولکانیزاسیون استفاده می کند.
(6) عملکرد EPDM در آب فوق گرم و بخار آب بدیهی است بهتر از هوا (همان دما). اما با این وجود، استفاده طولانی مدت آن از دما هنوز بیش از 150 ℃ نیست . دمای ضربه 165 ℃ مناسب است، بالاترین آن نمی تواند از 180 ℃ تجاوز کند.
