炭黑技术天地

中粒子热裂解炭黑N990在EPDM发动机支座的性能研究[2017-05-22]

摘要 

汽车发动机盖下日益恶化的环境,使得汽车发动机支座的材料由原来的天然橡胶替换为EPDM(三元乙丙)橡胶。中粒子热裂解法炭黑N990,由于其相比其他炭黑而言可以提供优异的动态性能,在天然橡胶减震用途的制品中广泛使用。它在许多用途的制品中也能提供更好的耐热性能。本报告旨在向发动机支座生产厂家生产新一代EPDM发动机胶料中炭黑不同品种和填充量的调测提供参考。

背景 
发动机的体积越来越小,排放控制要求越来越严格,导致许多汽车发动机支座的环境温度越来越高。在许多情况下,温度超过了天然相交能够正常使用的条件。

天然橡胶在发动机支座等减震用途制品中广泛使用,主要是由于其优良的强度、耐疲劳性能
高回弹性和低应变灵敏度。对于绝大多数涉及到高应力和周期性屈挠的用途来说,天然橡胶是优选 材料。但是,它同时还有缺点,耐氧和臭氧老化性能差,耐烃类溶剂性能差,耐热性能差。所以,在要求长时间温度超过100℃或接触油类和溶剂类物质的条件下,天然橡胶并不适用。【天津优盟化工专注高品质特种炭黑 www.tjymhg.com   业务电话:18622095961】


三元乙丙橡胶(EPDM),相比较而言,具有优良的耐热性能、耐氧和臭氧性能,以及耐油和包括乙二醇在内的化学介质。使用适当的硫化体系和填充物,可以达到良好的压缩变形性能,但EPDM并不具有天然橡胶同样的回弹性和耐动态疲劳性能。


尽管如此,EPDM是在汽车发动机支座应用中替代天然橡胶的优选 。不断提高的发动机舱的温度和液压发动机支座(要求耐乙二醇的性能)的应用,驱使全世界都在考虑使用EPDM。EPDM生产厂家也进行了实际评估。高分子量的充油EPDM已经在这种用途中商业化使用。

然而,关于EPDM的动态性能和胶料配方设计,包括填充体系,依然有很多问题。由于需要高温稳定性能,一般推荐使用过氧化物硫化体系,但这会牺牲回弹性能并且比硫磺硫化体系的胶料成本更高。EPDM因没有极性功能团或带高电子密度的功能团,它很难与金属黏结。使用含油量高的EPDM也会给黏结带来负面作用。所以,对EPDM的先天不足一直存有疑问。

中粒子热裂解法炭黑N990,因其能改善动态性能,在诸如发动机支座等的减震应用中的使用已广为人知。作为一种非补强炭黑,其特点就是高粒径和低聚集度。它广泛用于要求高回弹、低滞后和低动态力学损耗的用途中。N990的平均粒径250nm, 是所有炭黑中粒径较 大的炭黑。加上低粒子结构(典型DBP:39ml/100g), 即使是填充量高的时候,热裂解炭黑可以让橡胶也保持其自身的聚合物特性。

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