1 מבחר של גומי גולמי
מחליף חום צלחת אטם גומי באותו זמן על ידי צד הגז של הטמפרטורה הגבוהה, צד המים של התפקיד של לחץ גבוה, וגם יש קשר עם האוויר, תנאי העבודה הם תובעניים יותר. לכן, החומר צריך להיות עמידות טובה מאוד לדחיסת חום, והוא יכול לעמוד במדיום המים והקיטור שלו. בתנאים כאלה, צריך לבחור חלק מסת פרופילן של 40% ~ 50% של EPDM, כי סוג זה של גמישות EPDM הוא הטוב ביותר.
ל-EPDM עם חלק מסה גבוה של מונומר שלישי יש גמישות טובה ומערכת דחיסה נמוכה; עם זאת, בשל מידת ההצלבה הגבוהה, חוזק המתיחה וההתארכות בשבירה נמוכים יותר, ועמידות ההזדקנות גם היא גרועה. בנוסף, עמידות ההזדקנות של EPDM עם ENB כמונומר השלישי טובה יותר מזו של EPDM עם HD.
2 מערכת אשפרה
בדרך כלל, ניתן לגפור גומי EPDM עם שני סוגים של מערכות גיפור: מי חמצן וגיפור צהוב גופרית. מבנה הקשר הצלב של מערכת גיפור פרוקסיד הוא קשר CC, בעוד שמבנה הקשר הצלב של מערכת גיפור גופרית הוא קשר CS. קשר ה-CC יציב הרבה יותר מבחינה תרמית מהקשר ה-CS, ולכן גומי EPDM עמיד לטמפרטורה גבוהה מגופר עם מי חמצן. החמצן הנפוץ ביותר הוא DCP. עם הגדלת מינון ה-DCP, הגומי הגופר הופך בהדרגה מתת גופרית ראשונית, חוזק נמוך ועיוות גדול לעלייה בחוזק וירידה בעיוות; אז מידת הגיפור מוגברת עוד יותר, הכוח מתחיל לרדת, והדפורמציה מגיעה למינימום; לבסוף, לאחר עודף של חומר גיפור, חלק מהשרשרת המולקולרית מתחיל לשבור את הפירוק השרשרת, החוזק ממשיך לרדת, והדפורמציה גדלה בהדרגה.
3. מילוי
EPDM שייך לגומי לא גבישי, חוזק הגומי הגולמי אינו גבוה. אבל לאחר הוספת חומר מילוי מחזק, החוזק גדל מאוד. לחומרי מילוי מחזקים יש בדרך כלל השפעה מועטה על עמידות החום, אך הגדלת כמות חומר המילוי עדיין עוזרת לשפר את עמידות הגומי בחום, אך גם להפחית עלויות.
ככל שדרגת הפחמן השחור עולה, מערך הדחיסה פוחת, הגמישות עולה והחוזק פוחת. החוזק של N990 פחמן שחור נמוך מדי וקשה לשלוט בייצור, ולכן לא נעשה בו שימוש. על ידי בחירה ב-N762 פחמן שחור, ניתן לקבל ערך דחיסה נמוך. על מנת להקל על פיזור הפחמן השחור ולקבל ביצועי עיבוד טובים, בחר כמות קטנה של שמן פרפין פלסטי, התואם מאוד לגומי אתילן פרופילן.
4. חומר צולב
אין קשר בלתי רווי בשרשרת הראשית של EPDM, אם כי ניתן להשתמש בגיפור פרוקסיד, אך מהירות הגיפור איטית, יעילות הצלוב נמוכה. על מנת לייצב ולהאיץ את תהליך הגיפור, יש צורך להשתמש בחומר צולב. ה-TAC/GR המטופל עדיף לפיזור ושקילה.
עם העלייה בכמות ה-TAC/GR, חוזק המתיחה, ההתארכות בשבירה ועיוות הדחיסה הקבוע של גומי מגופר ירד, וערך MH של מתח מתיחה קבוע עלה. ניתן לראות שצפיפות ההצלבה של גומי מגופר שופרה, התכונות המכניות פחתו, אך הגמישות הפכה גדולה יותר. במקביל, ערך ה-ML ירד, מה שמעיד על כך שצמיגות מוני ירדה, נזילות הגומי גדלה והיה קל לעיבוד; ts1 היה בעצם ללא שינוי, וערך t 90 התקצר, ומהירות הגיפור השתפרה כמובן. ביצועי ההזדקנות היו גרועים יותר ב-1.5 שעה של TAC/GR. ייתכן שהסיבה לכך היא נוכחות של עזר לקישור צולב, להפעיל את תהליך גיפור החמצן, לקצר את זמן הגיפור, להפחית את האפשרות של שבירה של שרשרת מולקולרית גומי וחוסר פרופורציה בטמפרטורה גבוהה. כאשר הכמות גדולה מדי, זה משפר את הקישור הצולבות ההזדקנות של הגומי ומפחית את עמידות החום של EPDM. לאחר ההשוואה, עיוות הדחיסה הקבוע טוב יותר ב-2phr, ועמידות החום אינה מוקרבת הרבה, כך שה-TAC/GR משמש ב-2phr.
5. נוגד חמצון
ניתן להשתמש ב-EPDM לאורך זמן ב-150 ℃ , אך מעבר ל-150 ℃ , המולקולות מתחילות להזדקן בהדרגה, וב-180 ℃ , השרשרת המולקולרית הגומי תתפרק לאט. על מנת לשפר עוד יותר את ביצועיו בטמפרטורות גבוהות, יש להשתמש בתוספים מגן. במקרה של מדיית אדי מים, ניתן להשתמש בנוגדי החמצון RD, העמיד לטמפרטורות גבוהות אך אינו משפיע בקלות על הגיפור. בנוסף, ניתן להשתמש ב-0.5phr נוגד חמצון D כדי לחזק את יכולת ההתנגדות לחמצן באוויר ולשפר את ההתנגדות לעייפות כפיפתית. היחס של RD/אנטי-בוטיל=1.8/0.5.
מַסְקָנָה
הפיתוח של גומי EPDM עמיד באדי מים בטמפרטורה גבוהה בעל גמישות גבוהה, המיקוד הוא לעמוד בתכונות המכניות תחת הנחת היסוד של מקסום עמידות ההזדקנות ולהפחית את ערך העיוות הקבוע בדחיסה.
(1) גומי ה-EPDM הגולמי נבחר עם 40% ~ 50% של פרופילן ושבריר מסה בינונית של ENB כמונומר השלישי.
(2) מערכת הגיפור מאמצת DCP/TAC, המסייעת לשפר את יעילות ההצלבה, עמידות ההזדקנות וביצועי התהליך.
(3) השתמש ב- N762 שחור פחמן בעל גמישות גבוהה ככל האפשר, אשר יכול לעזור לשפר את העמידות בפני חדירות מדיה וביצועי הזדקנות, ויכול להפחית את העלות.
(4) לאמץ את מערכת ההגנה של נוגד חמצון RD/נוגד חמצון D, עם נוגד חמצון בטמפרטורה גבוהה כעיקרי, ונוגדי חמצון D עמיד בפני עייפות כיפוף ועמיד לאוזון כעזר.
(5) תהליך הייצור מאמץ גיפור משני בטמפרטורה גבוהה כדי להגביר את מידת הגיפור.
(6) הביצועים של EPDM במים מחוממים ואדי מים טובים יותר מאלה באוויר (אותה טמפרטורה). אבל למרות זאת, השימוש בטמפרטורה לטווח ארוך הוא עדיין לא יותר מ-150 ℃ ; טמפרטורת השפעה של 165 ℃ מתאימה, הגבוהה ביותר לא יכולה לעלות על 180 ℃.
