1 Neapstrādātas gumijas izvēle
Plākšņu siltummaiņa gumijas blīve tajā pašā laikā gāzes pusē ir augsta temperatūra, ūdens pusē ir augsta spiediena loma, kā arī saskarē ar gaisu, darba apstākļi ir prasīgāki. Tāpēc materiālam jābūt ļoti labam siltuma saspiešanas pretestībai, un tas var izturēt ūdens un tā tvaika vidi. Šādos apstākļos jāizvēlas propilēna masas daļa 40% ~ 50% no EPDM, jo šāda veida EPDM elastība ir vislabākā.
EPDM ar lielu trešā monomēra masas daļu ir laba elastība un zems kompresijas komplekts; tomēr augstās šķērssavienojuma pakāpes dēļ stiepes izturība un pagarinājums pārrāvuma brīdī ir mazāks, un arī novecošanās pretestība ir slikta. Turklāt EPDM ar ENB kā trešo monomēru novecošanās izturība ir labāka nekā EPDM ar HD.
2 Sacietēšanas sistēma
Parasti EPDM gumiju var vulkanizēt ar divu veidu vulkanizācijas sistēmām: peroksīdu un sēra dzelteno vulkanizāciju. Peroksīda vulkanizācijas sistēmas šķērssavienojuma struktūra ir CC saite, savukārt sēra vulkanizācijas sistēmas šķērssaistošās saites struktūra ir CS saite. CC saite ir daudz termiski stabilāka nekā CS saite, tāpēc augstas temperatūras izturīga EPDM gumija tiek vulkanizēta ar peroksīdu. Visplašāk izmantotais peroksīds ir DCP. Palielinot DCP devu, vulkanizētā gumija pakāpeniski tiek pārveidota no sākotnējās nepietiekamas sēra, zemas stiprības un lielas deformācijas uz stiprības palielināšanos un deformācijas samazināšanos; tad vulkanizācijas pakāpe tiek vēl vairāk palielināta, spēks sāk samazināties un deformācija sasniedz minimumu; visbeidzot, pēc vulkanizējošā līdzekļa pārpalikuma molekulārās ķēdes daļa sāk pārraut ķēdes degradāciju, stiprums turpina samazināties un deformācija pakāpeniski palielinās.
3. Pildītājs
EPDM pieder nekristāliskai gumijai, neapstrādātas gumijas izturība nav augsta. Bet pēc pastiprinošās pildvielas pievienošanas stiprība ievērojami palielinās. Armatūras pildvielas parasti maz ietekmē karstumizturību, taču pildvielas daudzuma palielināšana tomēr palīdz uzlabot gumijas karstumizturību, bet arī samazina izmaksas.
Palielinoties ogļu pakāpei, kompresijas komplekts samazinās, elastība palielinās un izturība samazinās. N990 ogļu stiprums ir pārāk zems un grūti kontrolējams ražošanā, tāpēc tas netiek izmantots. Izvēloties N762 oglekli, var iegūt zemu kompresijas iestatīto vērtību. Lai atvieglotu ogļu izkliedi un iegūtu labu apstrādes veiktspēju, izvēlieties nelielu daudzumu plastifikatora parafīna eļļas, kas ir ļoti saderīga ar etilēnpropilēna gumiju.
4. Šķērssaistīšanas līdzeklis
EPDM galvenajā ķēdē nav nepiesātinātas saites, lai gan var izmantot peroksīda vulkanizāciju, taču vulkanizācijas ātrums ir lēns, šķērssaistīšanas efektivitāte ir zema. Lai stabilizētu un paātrinātu vulkanizācijas procesu, nepieciešams izmantot šķērssaistīšanas līdzekli. Apstrādātais TAC/GR ir labāks izkliedēšanai un svēršanai.
Palielinoties TAC/GR daudzumam, samazinājās vulkanizētās gumijas stiepes izturība, stiepes pagarinājums un spiedes paliekošā deformācija, kā arī pieauga nemainīgā stiepes sprieguma MH vērtība. Redzams, ka vulkanizētās gumijas šķērssavienojuma blīvums uzlabojās, mehāniskās īpašības samazinājās, bet elastība kļuva lielāka. Tajā pašā laikā ML vērtība samazinājās, norādot, ka Mooney viskozitāte samazinājās, gumijas plūstamība tika uzlabota un tā bija viegli apstrādājama; ts1 būtībā nemainījās, un t 90 vērtība tika saīsināta, un vulkanizācijas ātrums tika acīmredzami uzlabots. Novecošanas veiktspēja bija sliktāka par 1,5 phr no TAC/GR. Tas var būt saistīts ar šķērssaistīšanas palīglīdzekli, aktivizē peroksīda vulkanizācijas procesu, saīsina vulkanizācijas laiku, samazina gumijas molekulārās ķēdes pārrāvuma un nesamērīguma iespēju augstā temperatūrā. Ja daudzums ir pārāk liels, tas uzlabo gumijas novecojošo šķērssavienojumu un samazina EPDM karstumizturību. Pēc salīdzināšanas kompresijas paliekošā deformācija ir labāka pie 2phr, un siltuma pretestība netiek daudz upurēta, tāpēc TAC/GR tiek izmantots pie 2phr.
5.Antioksidants
EPDM var lietot ilgu laiku 150 ℃ temperatūrā , bet virs 150 ℃ molekulas sāk pakāpeniski novecot, un 180 ℃ temperatūrā gumijas molekulārā ķēde lēnām sadalīsies. Lai vēl vairāk uzlabotu tā veiktspēju augstās temperatūrās, ir jāizmanto aizsargājošas piedevas. Ūdens-tvaiku vidē var izmantot antioksidantu RD, kas ir izturīgs pret augstām temperatūrām, bet viegli neietekmē vulkanizāciju. Turklāt 0,5phr antioksidantu D var izmantot, lai stiprinātu spēju pretoties gaisa skābeklim un uzlabotu lieces noguruma izturību. Attiecība RD/antibutil=1,8/0,5.
Secinājums
Augstas temperatūras ūdens tvaiku izturīgas augstas elastības EPDM gumijas izstrāde, galvenā uzmanība tiek pievērsta mehānisko īpašību nodrošināšanai, lai maksimāli palielinātu novecošanās izturību un samazinātu kompresijas pastāvīgās deformācijas vērtību.
(1) Neapstrādāta EPDM gumija ir izvēlēta ar 40% ~ 50% propilēna un ENB vidējas masas frakciju kā trešo monomēru.
(2) Vulkanizācijas sistēma izmanto DCP/TAC, kas palīdz uzlabot šķērssaistīšanas efektivitāti, izturību pret novecošanos un procesa veiktspēju.
(3) Cik vien iespējams, izmantojiet augstas elastības ogli N762, kas var palīdzēt uzlabot izturību pret mediju caurlaidību un novecošanos, kā arī samazināt izmaksas.
(4) Pieņemiet antioksidanta RD/antioksidanta D aizsardzības sistēmu, kuras galvenais ir augstas temperatūras antioksidants RD, bet kā palīgsistēma ir pret lieces nogurumu izturīgs un ozona izturīgs antioksidants D.
(5) Ražošanas procesā tiek izmantota augstas temperatūras sekundārā vulkanizācija, lai palielinātu vulkanizācijas pakāpi.
(6) EPDM darbība pārkarsētā ūdenī un ūdens tvaikos ir acīmredzami labāka nekā gaisā (tāda pati temperatūra). Bet pat tādā gadījumā tā ilgstoša temperatūras izmantošana joprojām nepārsniedz 150 ℃ ; trieciena temperatūra ir piemērota 165 ℃ , augstākā nedrīkst pārsniegt 180 ℃.
