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        發(fā)泡劑并用對(duì)EPDM海綿性能的影響

        2014-03-22 13:14:32王再學(xué)楊陳馮驍驍林夢男吳其航孫路遙翁國文
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年10期

        王再學(xué) 楊陳 馮驍驍 林夢男 吳其航 孫路遙 翁國文

        摘 要:采用熱空氣自由發(fā)泡制備EPDM海綿,研究發(fā)泡劑并用及用量對(duì)其性能的影響。結(jié)果表明,以發(fā)泡劑AC/OBSH、AC/H或OBSH/H并用制備EPDM海綿時(shí),它們的最佳并用量為15份、10份和15份。當(dāng)AC/H并用量為10份時(shí),制備的EPDM海綿發(fā)泡倍率最大為7.7。

        關(guān)鍵詞:發(fā)泡劑并用;EPDM;發(fā)泡倍率

        海綿材料的共同特點(diǎn)是密度小,質(zhì)量輕,比面積大,比力學(xué)性能高,阻尼性能好,這類材料的應(yīng)用涉及航空、航天、原子能、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、冶金、機(jī)械建筑、電化學(xué)和石油化工等行業(yè),可用于分離、過濾、消音吸振、包裝、屏蔽、隔熱、生物移植、電化學(xué)過程等諸多場合,在科學(xué)技術(shù)研究與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用,并且其作用日益顯著[1-2]。EPDM海綿因具有優(yōu)異的耐天候性和低溫柔軟性等特性,近年來在汽車工業(yè)和建筑行業(yè)被廣泛用作密封和隔熱材料[3]。

        本文以EPDM為主體材料,采用熱空氣自由發(fā)泡制備EPDM海綿材料,研究發(fā)泡劑并用及其用量對(duì)EPDM海綿性能的影響。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 原材料

        EPDM,牌號(hào)4045,吉林公司有機(jī)合成廠;4,4'-氧代雙苯磺酰肼(發(fā)泡劑OBSH),工業(yè)品,東莞市聚亞化工有限公司;偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC),工業(yè)品,上海向陽化工廠;二亞硝基五亞甲基四胺(發(fā)泡劑H),工業(yè)品,宜興周鐵化工廠;硫黃(S),工業(yè)級(jí),南京中海石油化工有限公司;其他助劑為市售。

        1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

        XK-250開放式煉膠機(jī),無錫市第一橡塑機(jī)械廠;401A型老化試驗(yàn)箱,上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠;WHT-10A測厚儀,江都市真威試驗(yàn)機(jī)械有限公司;GT-T080-SZ門尼粘度試驗(yàn)機(jī)、XS-365M電子比重天平,高鐵科技股份有限公司。

        1.3 基本配方

        EPDM 100,氧化鋅 8,硬脂酸 3,S 2,硫化助劑,發(fā)泡劑(1:1)AC/OBSH、AC/H、OBSH/H及其用量為變量。

        1.4 試樣制備

        將塊狀EPDM在開煉機(jī)上破碎并薄通10次,然后依次加入發(fā)泡劑,氧化鋅,硬脂酸,最后加入硫磺,混煉均勻后打包10次,以開煉機(jī)輥距4mm下片,之后冷卻停放24h后裁剪成50mm×50mm×4mm(長×寬×高)左右的試樣,然后放在熱空氣老化箱發(fā)泡,發(fā)泡條件:180℃×30min。

        1.5 性能測試

        發(fā)泡倍率按照SES N 150-07(雙龍工程標(biāo)準(zhǔn))測試,發(fā)泡倍率為發(fā)泡后海綿厚度與發(fā)泡前試樣厚度的比值;表觀密度按照GB/T 6343-2009標(biāo)準(zhǔn)測試;質(zhì)量損失率是試樣發(fā)泡后的質(zhì)量損失和發(fā)泡前質(zhì)量的比值。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 發(fā)泡劑AC/OBSH并用對(duì)EPDM海綿性能的影響。

        表1 AC/OBSH并用量對(duì)EPDM海綿性能的影響

        從表1可以看出,發(fā)泡劑AC/OBSH并用量由5份增加至15份時(shí),EPDM海綿的發(fā)泡倍率隨AC/OBSH并用量的增加呈現(xiàn)明顯的上升的趨勢,表觀密度逐漸降低;當(dāng)發(fā)泡劑AC/OBSH并用量為15~25份時(shí),EPDM海綿的發(fā)泡倍率呈下降趨勢,表觀密度也略有降低,這是由于質(zhì)量損失率上升造成的。綜合考慮,認(rèn)為發(fā)泡劑AC/OBSH并用量以15份為宜,此時(shí)發(fā)泡倍率最高為6.2。

        2.2 發(fā)泡劑AC/H并用對(duì)EPDM海綿性能的影響

        表2 AC/H并用量對(duì)EPDM海綿性能的影響

        從表2可以看出,發(fā)泡劑AC/H用量由5份至10份時(shí),EPDM海綿的發(fā)泡倍率變大,表觀密度降低,質(zhì)量損失率也減少;當(dāng)發(fā)泡劑AC/H用量超過10份時(shí),EPDM海綿膠料的發(fā)泡倍率增大,表觀密度減小,質(zhì)量損失率也減少。從表2還可以看出,質(zhì)量損失小時(shí),發(fā)泡倍率較大;而發(fā)泡劑用量25份比10份時(shí)小,質(zhì)量損失率也小,實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)是因?yàn)楹>d材料橫向尺寸變大的緣故。綜合考慮,發(fā)泡劑AC/H并用量10份時(shí)發(fā)泡倍率最大為7.7。

        2.3 發(fā)泡劑OBSH/H并用對(duì)EPDM海綿性能的影響

        表3 OBSH/H并用量對(duì)EPDM海綿性能的影響

        從表3可以看出,隨發(fā)泡劑OBSH/H并用量的增加,EPDM海綿的發(fā)泡倍率基本呈上升的趨勢,表觀密度呈下降的趨勢,質(zhì)量損失率無明顯變化規(guī)律;綜合考慮,認(rèn)為發(fā)泡劑OBSH/H并用量以15份為宜,此時(shí)發(fā)泡倍率為6.3。

        3 結(jié)論

        (1)以發(fā)泡劑AC/OBSH、AC/H或OBSH/H并用制備EPDM海綿時(shí),它們的最佳并用量為15份、10份和15份。

        (2)在三種并用組分中,當(dāng)AC/H并用量為10份時(shí),制得的EPDM海綿發(fā)泡倍率最大為7.7。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉培生.多孔材料引論[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004

        [2]Gibson,L.J., Ashby Michael F.,劉培生譯.多孔固體結(jié)構(gòu)與性能[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003

        [3]彭宗林,王君,張勇,等.配方與工藝因素對(duì)EPDM模壓發(fā)泡材料性能的影響[J].橡膠工業(yè),2000,47(9):525-526

        作者簡介:王再學(xué)(1981-),男,河南開封人,徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,從事橡塑并用方面的教學(xué)與研究工作。

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