賦能升級！黑滑石驅(qū)動三元乙丙密封條技術(shù)突破
陳琪【1】、江輝【2】、呂林【2】
（1.青島科技大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院 2.江西泰珂新材料有限公司）
三元乙丙橡膠（EPDM）元乙丙橡膠是一種常用彈性體，主要由乙烯、丙烯和少量特殊成分共聚而成。核心特點是優(yōu)異的耐候性與化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛用于密封、防水、耐候制品領(lǐng)域。
Mg3[Si4010](OH)2俗稱黑滑石，作為天然鎂硅酸鹽礦物，它的應(yīng)用非常廣泛，尤其在橡膠制品行業(yè)中常用作補強填充劑；其獨特的片層狀結(jié)構(gòu)能在橡膠基體中均勻分布，與橡膠分子形成良好界面作用，可對橡膠起到補強效果，提升拉伸強度、撕裂強度、硬度、耐磨性、抗老化性與尺寸穩(wěn)定性，且對橡膠彈性影響小，還能賦予一定電絕緣性。
在三元乙丙（EPDM）密封條的傳統(tǒng)配方中，碳酸鈣作為重要的填充料，核心價值是節(jié)省成本并一定程度改善加工性能，但也會一定程度降低力學(xué)性能。本次針對 EPDM 密封條的研究，由江西泰珂新材料有限公司聯(lián)合青島科技大學(xué)開展，研究所需材料均由江西泰珂新材料有限公司提供，材料粒徑分別為1250 目與 2500 目，核心目的是嘗試用黑滑石替代傳統(tǒng)配方中的碳酸鈣，以改善 EPDM 密封條產(chǎn)品性能、減少配方中炭黑的使用量。
本次實驗配方為：
|
名稱 |
傳統(tǒng)配方 |
2500目黑滑石 |
1250目黑滑石 |
| EPDM6470C |
100 |
100 |
100 |
| N550 |
120 |
80 |
80 |
| 碳酸鈣 |
80 |
0 |
0 |
| H205 |
0 |
120 |
0 |
| H210 |
0 |
0 |
120 |
| 石蠟油95phr、ZnO 5 phr、SA 2phr、聚乙二醇2phr、促進劑DM1.5phr、TMTD 0.4phr、BZ 1.5phr、S 1.5phr |
實驗數(shù)據(jù)：
|
硫化特性 |
| T10/Min |
0:59 |
1:35 |
1:37 |
| T90/Min |
6:18 |
10:47 |
11:03 |
| T90-T10/Min |
5:19 |
9:12 |
9:26 |
| MH/dNm |
13.80 |
11.68 |
11.57 |
| ML/dNm |
0.88 |
0.73 |
0.73 |
| MH-ML/dNm |
12.92 |
10.95 |
10.84 |
| 物理機械性能 |
| 硬度/邵氏A |
61 |
62 |
62 |
| 100%定伸應(yīng)力/Mpa |
2.71 |
2.01 |
2.16 |
| 300%定伸應(yīng)力/Mpa |
9.01 |
5.89 |
6.18 |
| 拉伸強度/MPa |
14.60 |
14.39 |
15.46 |
| 拉斷伸長率/% |
517 |
621 |
647 |
| 撕裂強度/Mpa |
25.2 |
23.9 |
24.5 |
從上述實驗數(shù)據(jù)可得出，與傳統(tǒng)配方相比，添加黑滑石的三元乙丙密封條在產(chǎn)品性能保持穩(wěn)定的前提下，炭黑使用量減少了 33.3%。這一結(jié)果不僅能幫助相關(guān)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，還能減少碳排放量，兼具經(jīng)濟價值與環(huán)保意義。
江西泰珂新材料有限公司成立于2022年5月27日，由上饒上豐滑石集團有限公司與桂林桂廣滑石開發(fā)有限公司共同投資組建，注冊資金1億元，地處江西省上饒市廣豐區(qū)壺嶠鎮(zhèn)信江產(chǎn)業(yè)園黑滑石基地，是當(dāng)?shù)厥讉€黑滑石新材料百萬噸項目。公司聚焦黑滑石在橡膠領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用，通過整合青島科技大學(xué)的資源與技術(shù)，為黑滑石在橡膠應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)。
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