Étude et analyse de l'ensemble de compression du caoutchouc EPDM avec une dureté différente
Le caoutchouc de monomère éthylène-propylène-diène (EPDM) a été largement utilisé dans les automobiles, la construction, l'électricité et d'autres champs en raison de son excellente résistance aux intempéries, résistance à l'ozone, résistance à la chaleur et bonnes propriétés d'isolation électrique. La dureté du caoutchouc EPDM est un facteur essentiel pour déterminer ses performances, et le caoutchouc EPDM de la dureté différente est différent en termes de propriétés mécaniques, de résistance au vieillissement, de résistance à la corrosion chimique, etc., en particulier dans l'ensemble de compression (CS), le caoutchouc EPDM de la dureté différente montre des différences évidentes. Par conséquent, il est d'une grande importance d'étudier les caractéristiques de l'ensemble de compression du caoutchouc EPDM avec différentes dures du dureté pour optimiser la conception de la formulation et améliorer la durée de vie du matériau.
Définition et facteurs d'influence des ensembles de compression
L'ensemble de compression (CS) fait référence à la déformation d'un matériau en caoutchouc qui ne peut pas être complètement récupéré après le déchargement dans certaines conditions de température, de temps et de rapport de compression, après avoir été soumis à une certaine pression, généralement exprimée en pourcentage. Le CS du caoutchouc EPDM est principalement affecté par les facteurs suivants:
Facteurs de formulation
La structure moléculaire de l'EPDM: rapport éthylène / propylène (rapport E / P) et la teneur en monomère diène ont un impact direct sur la densité de réticulation et la capacité de récupération élastique de l'EPDM. En général, les EPDM avec une teneur en éthylène élevée ont une rigidité plus forte et un CS plus faible après la réticulation, tandis que les EPDM avec une teneur élevée en propylène ont une meilleure flexibilité mais un CS plus élevé.
Système réticulé: le système de vulcanisation du soufre et le système de vulcanisation du peroxyde ont un impact plus important sur CS. Les EPDMs soufrés soutenus ont généralement une élasticité plus élevée mais un CS plus élevé, tandis que les EPDMs à peroxyde-sulfure ont un CS plus faible en raison de liaisons de réticulation stables.
Système de remplissage: La quantité et le type de charges telles que le noir de carbone et la silice affectent la dureté et les performances de récupération du caoutchouc. L'augmentation de la teneur en remplissage peut augmenter la dureté, mais peut entraîner une augmentation de CS.
Plastifiants: l'ajout d'huile de paraffine, d'huile naphhénique et de plastifiants d'ester réduira la dureté du caoutchouc et améliorera la flexibilité du matériau, mais un ajout excessif réduira la densité de réticulation et entraînera l'augmentation de CS.
Facteurs physiques
Dureté (rivage A): La dureté du caoutchouc affecte directement sa capacité de récupération de compression. En général, les caoutchoucs EPDM avec une dureté plus faible sont difficiles à récupérer après l'ensemble de compression, avec un CS plus grand, tandis que les caoutchoucs EPDM de dureté plus élevés ont un CS plus petit.
Température: une température à haute température accélère la relaxation et le fluage du caoutchouc, provoquant une augmentation du CS, donc CS est un indicateur de performance clé dans les scénarios d'application à haute température.
Temps: À mesure que le temps de compression augmente, le réseau de réticulation du caoutchouc est soumis à une plus grande relaxation de stress, entraînant une augmentation de CS.
Facteurs environnementaux: l'humidité, les oxydants, les solvants, etc. ont un impact important sur le CS de l'EPDM, en particulier le phénomène que le CS de l'EPDM sulfure de peroxyde peut augmenter dans un environnement de température et d'humidité élevée.
Caractéristiques CS des caoutchoucs EPDM de différentes dures
EPDM à faible dureté (40-50 Shore A)
Les EPDM faibles contiennent généralement plus de plastifications et ont une densité de réticulation plus faible, présentant une flexibilité plus élevée et un module faible. Les caractéristiques de l'ensemble de compression de ces caoutchoucs EPDM sont les suivantes:
CS élevé: l'EPDM à faible dureté est sujette à une déformation plastique sous contrainte de compression, et la capacité de récupération est mauvaise, donc CS est généralement 30-50%.
L'effet de la température est significatif: au-dessus de 100 degrés, le CS de l'EPDM de faible dureté augmente considérablement, souvent de plus de 50% ou même jusqu'à 70%.
Scénario d'application: il convient aux applications avec de faibles exigences pour la récupération de compression, telles que les entrepôts automobiles, les joints à faible charge, etc.
EPDM de dureté moyenne (55-65 Shore A)
La formule du caoutchouc EPDM moyen dure est plus équilibrée, avec une bonne résilience et une bonne résistance à la compression, et ses performances CS sont les suivantes:
CS MIDE: Généralement entre 20-35%, par rapport à l'EPDM de la dureté faible, il y a une grande amélioration.
Le système réticulé a un impact significatif: le CS peut être réduit à 15-25% pour l'EPDM avec la vulcanisation du peroxyde, tandis que le CS pour l'EPDM dans le système de vulcanisation du soufre peut être dans la plage de 25-35%.
Bonne stabilité de la température: en dessous de 120 degrés, le CS change moins et convient aux systèmes d'étanchéité automobile, aux joints industriels et à d'autres occasions qui nécessitent une récupération de compression moyenne.
Haute dureté EPDM (70-85 Shore A)
Le caoutchouc EPDM élevé a une teneur élevée en charge et une densité de réticulation élevée, donc ses caractéristiques CS sont les suivantes:
CS faible: généralement dans la plage 10-25%, en particulier les EPDM de sulfure de peroxyde avec des densités de réticulation élevées, peut réduire CS à 10-15%.
Excellente stabilité à haute température: il peut maintenir un CS relativement faible (<30%) in an environment of 150°C, which is suitable for long-term use at high temperatures.
Applications: Il convient aux joints à haute pression, aux systèmes d'étanchéité industrielle à haute température et aux produits chimiques, etc.