1 Izbira surove gume
Gumijasto tesnilo ploščnega izmenjevalnika toplote hkrati na plinski strani visoke temperature, na vodni strani vloge visokega tlaka in imajo tudi stik z zrakom, delovni pogoji so bolj zahtevni. Zato mora biti material zelo dobro odporen na toplotno stiskanje in lahko prenese medij vode in njene pare. V takih pogojih je treba izbrati masni delež propilena 40% ~ 50% EPDM, ker je ta vrsta EPDM elastičnosti najboljša.
EPDM z visokim masnim deležem tretjega monomera ima dobro elastičnost in nizko stiskanje; vendar sta zaradi visoke stopnje zamreženja natezna trdnost in raztezek ob pretrganju nižja, prav tako je slaba odpornost proti staranju. Poleg tega je odpornost proti staranju EPDM z ENB kot tretjim monomerom boljša kot pri EPDM z HD.
2 Sistem strjevanja
Na splošno je EPDM gumo mogoče vulkanizirati z dvema vrstama vulkanizacijskih sistemov: peroksidno in žveplovo rumeno vulkanizacijo. Struktura zamrežene vezi sistema za vulkanizacijo peroksida je CC vez, medtem ko je struktura zamrežene vezi sistema za vulkanizacijo žvepla vez CS. CC vez je veliko bolj toplotno stabilna kot CS vez, zato je EPDM guma, odporna na visoke temperature, vulkanizirana s peroksidom. Najbolj razširjen peroksid je DCP. S povečanjem odmerka DCP se vulkanizirana guma postopoma preoblikuje od začetne podžveplanja, nizke trdnosti in velike deformacije do povečanja trdnosti in zmanjšanja deformacije; nato se stopnja vulkanizacije še poveča, trdnost začne upadati in deformacija doseže minimum; končno, po presežku vulkanizacijskega sredstva, del molekularne verige začne prekiniti razgradnjo verige, moč še naprej upada in deformacija se postopoma povečuje.
3. Polnilo
EPDM spada med nekristalne gume, trdnost surove gume ni visoka. Toda po dodajanju ojačitvenega polnila se moč močno poveča. Ojačitvena polnila na splošno malo vplivajo na toplotno odpornost, vendar povečanje količine polnila še vedno pomaga izboljšati toplotno odpornost gume, a tudi zmanjša stroške.
Ko se stopnja saj poveča, se stisnjenost zmanjša, elastičnost se poveča in trdnost zmanjša. Trdnost saj N990 je prenizka in jo je v proizvodnji težko nadzorovati, zato se ne uporablja. Z izbiro saj N762 je mogoče doseči nizko nastavljeno vrednost stiskanja. Da bi olajšali disperzijo saj in dosegli dobro učinkovitost obdelave, izberite majhno količino mehčala parafinskega olja, ki je zelo združljivo z etilen propilensko gumo.
4. Sredstvo za zamreževanje
Na glavni verigi EPDM ni nenasičene vezi, čeprav je mogoče uporabiti vulkanizacijo s peroksidom, vendar je hitrost vulkanizacije počasna, učinkovitost zamreženja je nizka. Za stabilizacijo in pospešitev procesa vulkanizacije je potrebno uporabiti sredstvo za zamreženje. Obdelani TAC/GR je boljši za disperzijo in tehtanje.
S povečanjem količine TAC/GR so se zmanjšale natezna trdnost, raztezek ob pretrgu in tlačna trajna deformacija vulkanizirane gume, povečala pa se je MH vrednost konstantne natezne napetosti. Vidimo lahko, da se je gostota zamreženja vulkanizirane gume izboljšala, mehanske lastnosti so se zmanjšale, vendar je postala elastičnost večja. Istočasno se je vrednost ML zmanjšala, kar kaže, da se je viskoznost po Mooneyju zmanjšala, fluidnost gume je bila povečana in jo je bilo enostavno obdelati; ts1 je bil v bistvu nespremenjen, vrednost t 90 pa je bila skrajšana, hitrost vulkanizacije pa se je očitno izboljšala. Učinkovitost staranja je bila slabša pri 1,5 phr TAC/GR. To je lahko posledica prisotnosti pripomočka za navzkrižno povezovanje, aktiviranja procesa vulkanizacije peroksida, skrajšanja časa vulkanizacije, zmanjšanja možnosti preloma molekularne verige gume in nesorazmerja pri visoki temperaturi. Ko je količina prevelika, poveča navzkrižno povezovanje gume pri staranju in zmanjša toplotno odpornost EPDM. Po primerjavi je trajna deformacija zaradi stiskanja boljša pri 2 phr, toplotna odpornost pa ni veliko žrtvovana, zato se TAC/GR uporablja pri 2 phr.
5.Antioksidant
EPDM se lahko uporablja dolgo časa pri 150 ℃ , vendar nad 150 ℃ se začnejo molekule postopoma starati in pri 180 ℃ se molekularna veriga gume počasi razgradi. Za nadaljnje izboljšanje delovanja pri visokih temperaturah je treba uporabiti zaščitne dodatke. Pri mediju vodne pare lahko uporabimo antioksidant RD, ki je odporen na visoke temperature, vendar ne vpliva zlahka na vulkanizacijo. Poleg tega se lahko 0,5 phr antioksidanta D uporabi za krepitev sposobnosti odpornosti proti kisiku v zraku in izboljšanje odpornosti proti upogibni utrujenosti. Razmerje RD/anti-butil=1,8/0,5.
Zaključek
Razvoj visoko elastične EPDM gume, odporne na vodno paro, je osredotočen na doseganje mehanskih lastnosti pod predpostavko maksimiranja odpornosti proti staranju in zmanjšanja vrednosti trajne deformacije stiskanja.
(1) Surova guma EPDM je izbrana s 40 % ~ 50 % propilena in srednjim masnim deležem ENB kot tretji monomer.
( 2) Vulkanizacijski sistem uporablja DCP/TAC, ki pomaga izboljšati učinkovitost zamreženja, odpornost proti staranju in učinkovitost postopka.
(3) V največji možni meri uporabljajte visokoelastične saje N762, kar lahko pomaga izboljšati odpornost na prepustnost medijev in učinkovitost staranja ter lahko zmanjša stroške.
(4) Sprejmite zaščitni sistem antioksidanta RD/antioksidanta D, z visokotemperaturnim antioksidantom RD kot glavnim in antioksidantom D, odpornim proti upogibni utrujenosti in ozonu, kot pomožnim.
( 5) Proizvodni proces uporablja visokotemperaturno sekundarno vulkanizacijo za povečanje stopnje vulkanizacije.
(6) Učinkovitost EPDM v pregreti vodi in vodni pari je očitno boljša kot v zraku (enaka temperatura). Toda kljub temu njegova temperatura pri dolgotrajni uporabi še vedno ni višja od 150 ℃ ; temperatura udarca 165 ℃ je primerna, najvišja ne sme preseči 180 ℃.
