دراسة وتحليل مجموعة ضغط المطاط EPDM مع صلابة مختلفة

تم استخدام مطاط الإيثيلين بروبيلين-ديين مونومر (EPDM) على نطاق واسع في السيارات ، والبناء ، والحقول الكهربائية وغيرها بسبب مقاومة الطقس الممتازة ، ومقاومة الأوزون ، ومقاومة الحرارة ، وخصائص العزل الكهربائي الجيد. تعتبر صلابة مطاط EPDM عاملاً أساسياً في تحديد أدائها ، ومطاط EPDM من الصلابة المختلفة يختلف من حيث الخواص الميكانيكية ، ومقاومة الشيخوخة ، ومقاومة التآكل الكيميائي ، وما إلى ذلك ، وخاصة في مجموعة الضغط (CS) ، ومطاط EPDM من الصلابة المختلفة يظهر اختلافات واضحة. لذلك ، من الأهمية بمكان دراسة خصائص مجموعة الضغط لمطاط EPDM مع صلابة مختلفة لتحسين تصميم الصياغة وتحسين عمر خدمة المادة.

التعريف والعوامل المؤثرة لمجموعة الضغط

تشير مجموعة الضغط (CS) إلى تشوه مادة مطاطية لا يمكن استردادها بالكامل بعد التفريغ في ظل ظروف معينة من درجة الحرارة والوقت ونسبة الضغط ، بعد تعرضها لضغط معين ، عادةً ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية. يتأثر CS من مطاط EPDM بشكل أساسي بالعوامل التالية:

عوامل الصياغة

التركيب الجزيئي لـ EPDM: نسبة الإيثيلين/البروبيلين (نسبة E/P) ومحتوى Monomer Diene له تأثير مباشر على كثافة التشابك وقدرة الاسترداد المرنة لـ EPDM. بشكل عام ، تتمتع EPDMs ذات محتوى الإيثيلين العالي بصلابة أقوى وخفض CS بعد التشابك ، في حين أن EPDMs ذات محتوى البروبيلين المرتفع لها مرونة أفضل ولكن CS أعلى.

نظام متشابك: نظام الكبريت الفلكنة ونظام الفلكي بيروكسيد له تأثير أكبر على CS. EPDMs الكبريتات الكبريتات لها عمومًا مرونة أعلى ولكن CS أكبر ، في حين أن EPDMs بيروكسيد-سد كبريتيد لديها CS أقل بسبب روابط الربط المستقرة.

نظام التعبئة: يؤثر كمية ونوع الحشو مثل الكربون الأسود والسيليكا على صلابة المطاط والاسترداد. زيادة محتوى الحشو يمكن أن تزيد من صلابة ، ولكن قد يؤدي إلى زيادة في CS.

الملدنات: إضافة زيت البارافين ، وزيت النفثيني ، والملاحظات الإستر سوف يقلل من صلابة المطاط وتحسين مرونة المادة ، ولكن الإضافة المفرطة ستقلل من كثافة الارتباط المتقاطع وتؤدي إلى زيادة CS.

العوامل المادية

الصلابة (الشاطئ أ): تؤثر صلابة المطاط بشكل مباشر على قدرتها على استعادة الضغط. بشكل عام ، يصعب استرداد مطاط EPDM ذات الصلابة المنخفضة بعد مجموعة الضغط ، مع CS أكبر ، في حين أن مطاطية EPDM أعلى صلابة لها CS أصغر.

درجة الحرارة: ارتفاع درجة الحرارة تسارع الاسترخاء والزحف من المطاط ، مما تسبب في زيادة CS ، لذلك CS هو مؤشر الأداء الرئيسي في سيناريوهات تطبيق درجات الحرارة العالية.

الوقت: مع زيادة وقت الضغط ، تتعرض شبكة الربط المتقاطع للمطاط لمزيد من الاسترخاء في الإجهاد ، مما يؤدي إلى زيادة في CS.

العوامل البيئية: الرطوبة ، المواد المؤكسدة ، المذيبات ، وما إلى ذلك لها تأثير مهم على CS من EPDM ، وخاصة ظاهرة أن CS من EPDM كبريتيد البيروكسيد قد يزيد في بيئة درجات الحرارة والرطوبة العالية.

خصائص CS لمطاط EPDM من صلابة مختلفة

صلابة منخفضة EPDM (40-50 الشاطئ A)

تحتوي EPDMs منخفضة الصدفة عادةً على المزيد من الملدنات ولديها كثافة متشابكة أقل ، مما يظهر مرونة أعلى ومعامل منخفض. خصائص مجموعة الضغط هذه من المطاط EPDM هي كما يلي:

ارتفاع CS: منخفض الصلابة EPDM عرضة للتشوه البلاستيكي تحت الضغط الانضغاطي ، وقدرة الانتعاش سيئة ، لذلك عادة ما تكون CS 30-50 ٪.

تأثير درجة الحرارة مهم: أعلى من 100 درجة ، يزداد CS من EPDM منخفضة الصلابة بشكل كبير ، وغالبًا ما يكون بأكثر من 50 ٪ أو حتى يصل إلى 70 ٪.

سيناريو التطبيق: إنه مناسب للتطبيقات ذات المتطلبات المنخفضة لاستعادة الضغط ، مثل شبكات السيارات ، والغارات ذات التحميل المنخفض ، إلخ.

صلابة متوسطة EPDM (55-65 الشاطئ A)

تعد صيغة مطاط EPDM المتوسطة المتوسطة أكثر توازناً ، مع مرونة جيدة ومقاومة للضغط ، وأداء CS الخاص به على النحو التالي:

CS Medium: بشكل عام بين 20-35 ٪ ، مقارنةً بـ EPDM منخفض الصلابة ، هناك تحسن كبير.

يكون للنظام المرتبط المتقاطع بتأثير كبير: يمكن تقليل CS إلى 15-25 ٪ لـ EPDM مع الفلكية البيروكسيد ، في حين أن CS لـ EPDM في نظام الكبريت قد يكون في نطاق 25-35}.

استقرار درجة حرارة جيدة: أقل من 120 درجة ، يتغير CS أقل وهو مناسب لأنظمة ختم السيارات ، والأختام الصناعية ، وغيرها من المناسبات التي تتطلب استرداد الضغط المتوسط.

عالية صلابة EPDM (70-85 الشاطئ A)

يحتوي مطاط EPDM العالي على محتوى حشو عالي وكثافة متشابكة عالية ، لذلك فإن خصائص CS الخاصة به هي كما يلي:

CS Low: عادةً في نطاق 10-25 ٪ ، وخاصة EPDMs كبريتيد بيروكسيد مع كثافات متشابكة عالية ، يمكن أن يقلل من CS إلى 10-15 ٪.

استقرار ممتاز في درجة الحرارة: يمكن أن تحافظ على CS منخفضة نسبيًا (<30%) in an environment of 150°C, which is suitable for long-term use at high temperatures.

التطبيقات: إنها مناسبة للأختام ذات الضغط العالي ، ودرجة الحرارة العالية والمقاومة للمواد الكيميائية ، وما إلى ذلك.