天南手札-EPMD橡胶减震制品（为世界祈福！）

梦回天南

　　震惊一起又一起的世界强烈地震，所以发一个手札-EPDM橡胶减震制品，希望大家有用。

3 j4 J" |+ ?% f5 k1 l8 v+ P( N' U　　EPDM减震制品自1966年美国率先在阿巴尼大厦中使用隔震橡胶支座以后，日本、法国、新西兰和我国也相继在一些重要建筑物中使用隔震橡胶支座。实践证明，这些使用隔震橡胶支座的建筑物能经受强烈的地震考验。如在1994年1月的美国洛杉矶大地震和1995年1月的日本阪神大地震中，采用叠层隔震橡胶支座系统的建筑物都显示出优异的抗震效果，不仅建筑物未倒，而且里面的设施也未被破坏[50]。减震橡胶制品广泛应用于各种机动车辆、设备仪器、自动化办公设施和家用电器中。早期的减震橡胶制品主要使用天然橡胶（NR），即使采用合成橡胶，也是在以天然胶为主的情况下并用生产的。随着减震制品使用环境的逐步变化，天然橡胶的耐热性和耐老化性能常常不能满足使用要求。单用普通的合成橡胶，如丁苯橡胶（SBR）、聚丁二烯橡胶（BR），又不如天然橡胶耐久性好，而且耐热性也不理想；氯丁橡胶（CR）虽耐热性好，但耐低温性能差。在以NR为主要成分的减震橡胶中，为改善NR的热老化性能，从配方设计方面采用了有效、半有效硫化体系，但这也只能提高10℃左右的耐热性，而且此时橡胶耐久性欠佳[51]。EPDM由于良好的耐热、耐候、耐老化性能，以及很好的阻尼和动态性能，已经广泛应用于汽车及铁路机车用减震橡胶制品、橡胶轨枕垫、桥梁橡胶支座、水运工程用减震橡胶制品、机械设备的减震橡胶制品、建筑物及构筑物的减震橡胶制品等。

　　胶种的选择
! ~) |# X+ Z- x% q: O0 z4 p6 Y       减震制品推荐用乙丙橡胶牌号：吉林石化公司4045、3062E、J-3092E、J-4090；美国Exxon Mobil公司Vistalon 3666、Vistalon 7500、Vistalon 8600；荷兰DSM公司Keltan 708×15、Keltan 509×100；日本JSR公司 EP96、EP98；韩国Kumho公司KEP 6235；美国Lion共聚物公司Royalene 580HT；意大利Polimeri公司Dutral TER 4054、4048；韩国SK集团 Suprene 301、Suprene 301a、Suprene 567等。

　　应用于减震制品的乙丙橡胶，其乙烯含量以中等为宜。高乙烯含量的乙丙橡胶随温度降低其刚度增加过快，这对制品在东北等严寒地区发挥减震效果非常不利。如从提高物性等角考虑采用高乙烯含量时，建议采用适量并用；新一代的高性能减震橡胶材料，必须同时关注材料减震、隔离噪音、乘坐舒适度，而高乙烯含量会导致手感不佳[52]。另外，乙烯含量的增加对制品的黏合也会呈现负面影响。ENB的含量以中等至偏高为宜，这样对制品的硫化速度、回弹性、黏合性以及与常见不饱和橡胶的并用性都是有利的。过高的ENB含量的增加，其硫化速度虽然加快，但制品的耐热性和耐热疲劳效果会下降。生胶的门尼以中等至偏高门尼黏度为宜。对于低硬度的减震制品，一般采用充油乙丙橡胶。减震性能要求较高的制品，可以采用中等门尼的EPDM，这样能在保证制品具有良好动态性能的同时，具有良好的加工工艺性能。低成本减震制品可采用较高分子量的乙丙橡胶牌号。
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3 }) @2 {1 i  N3 s3 _. ]6 s% n　　硫化体系对减震橡胶的刚度、阻尼系数、耐热性、耐疲劳性均有较大影响。传统的硫黄硫化体系中，随着硫黄用量的增加，交联密度明显增加，阻尼系数和动倍率减小，对减震和耐动态疲劳性能有利；但过多的交联会使胶料耐热性能降低，疲劳寿命缩短。采用有效硫化体系或半有效硫化体系，由于主要产生了单硫键或双硫键，制品的耐热性优异，但动态疲劳性却变差，制品的黏着性尤其和金属的黏着性下降。过氧化物硫化体系中，尽管胶料的耐热性能和压缩永久变形很好，但制品的生产效率会降低，胶料撕裂强度及扯断伸长率均较小。采用硫黄、有机过氧化物并用，能获得胶料更好的物理机械性能、疲劳性能、动态性能、耐热性等多方面的综合性能。

0 W3 R5 E& p( e1 D　　补强填充体系的加入会直接影响到减震制品的物理机械性能和阻尼性能。补强剂的加入会增加橡胶大分子链段与补强粒子或补强粒子与补强粒子之间的内摩擦，使胶料的阻尼增大。在炭黑用量不变的情况下，粒径小、活性大的高耐磨炭黑阻尼性和刚度均较高。为了获得较好的动态性能，EPDM橡胶减震制品也通常采用快压出炭黑和半补强炭黑。白炭黑补强效果仅次于炭黑，虽然由于分散困难和酸性问题导致胶料硫化延迟而无法作为主补强剂，但由于能提高胶料的耐疲劳性和耐撕裂性能，以及具有显著提高和金属的黏合强度的特性，所以可以适量并用。蛭石、石墨由于能明显提高减震橡胶的阻尼特性，降低蠕变及性能对温度的依赖性，所以可适当配用。碳酸钙、陶土、碳酸镁等无机填料补强性能一般，在减震制品中不能大量采用。

　　减震制品一般要求具有优异的耐热氧、耐臭氧、耐天候老化能力，化学防老剂可采用抗氧化剂RD、抗臭氧剂4010、防老剂NBC，总量在2.0份～3.0份。物理防老化剂选择适应温度范围较宽的混合蜡，用量在0.5份～1份[53]。
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减震制品配方实例

【配方1】
5 b$ M7 s1 ~9 B

吉林石化3062E 2 z  O, M  C4 r/ C; }3 X/ V吉林石化J-3080 ) L! }* m4 P# a2 s& EZnO SA N539炭黑 6 F+ B1 I: ~0 H) c0 y+ _: [6 ?石蜡油 古马隆树脂 1 y) w/ w4 S* v" w2 m, Z1 A& J6 N促BZ 2 h. t( a/ a6 Z  |促TT 促M S

120 30 5 1 110 30 5 1.5 1.5 0.5 0.75

硫化特性（160℃） * e( L0 I* I! o$ @5 [" [6 yT10(min:s) T90(min:s) 硫化胶物性 硬度（邵尔A型）/（度） 300%定伸/（MPa） & @: l" l# u' P+ U% E拉伸强度/(MPa) 扯断伸长率/（%） 永久变形/（％） , _' p9 P( x& M! {* ~- g6 O9 p撕裂强度/（KN·m-1） ; e* |- r; m4 N老化性能（150℃×168h） - Y# [, e9 p+ A! n$ S0 B3 V: |拉伸强度保持率/% 扯断伸长率保持率/%

$ E% F: v8 [0 A$ h) b2 P 4:29 10:03 69 3.3 16.3 750 34 50.9 100 55.5

# D) s4 t* Y, R7 U7 L

7 b" T: v+ q) l( Q  @【配方2】耐低温铁路轨枕套靴

吉林石化J-3092E 氧化锌 " H7 U0 B1 @+ L: v; _硬脂酸 ) ^* y/ a7 V! d+ oN330炭黑 % C( \& |& c& c7 \% }N550炭黑 " @! Y: k& q' O+ u5 G1 ~+ s石蜡油 2 q' }$ m& N' W% i* S3 n) F促进剂DTDM % J* u5 E! k8 f! x: `+ E促进剂M 5 y' r1 S8 |7 O1 a促进剂BZ , ?* |2 E2 g' P促进剂TT 6 Z6 `8 z; q, X' N$ t: U; ?  o8 Y, ]S 2 Q4 c( C, \" e. q

100 5 5 N( _& Z* m: U' }4 V% I 1 2 w3 K* \9 A3 t 70 20 1 G0 z. T2 B" G 15 2.5 0.5 0.7 % y" f2 m) x. G# {' g) u 0.5 6 I1 Y% }7 O5 j) \, n5 D 0.5 ; o6 S: e$ q; G/ o& r5 c  |/ u

硫化条件(160℃×15min) 硬度（邵尔A型）/（度） 200%定伸/(MPa)   H  N2 z% s! E; v9 e9 m拉伸强度/(MPa) ; {- g( d$ }& f6 G- `扯断伸长率/(%) + y- Z) c3 l9 W7 g3 C5 e# _' L老化条件(100℃×72h) 硬度（邵尔A型）/（度） 拉伸强度/(MPa) 扯断伸长率/(%)

79 9.9 18.84 ! @8 F: s, S) r& w8 ^1 ^ 390 2 ]  E' T2 C2 B1 D6 N, S" d7 W0 ^/ _9 | 87 4 T# _5 e8 H3 x 18.80 250 2 h) R* b8 d3 U+ N& z7 W2 q

- o6 B0 ~2 I6 ~- c9 s) @" x! ]【配方3】耐低温铁路轨枕套靴
2 V  |  J% M5 E7 H

吉林石化J-3092E , M# ]! R0 k/ ]  f% x. Y2 ^氧化锌 硬脂酸 N330炭黑 N550炭黑 ' c9 o, ?: R3 s6 ?- [石蜡油 DCP(40%含量) S

100 5 0 W6 r! E& P/ ~4 I9 y9 H 1 - [$ O$ C8 }: {2 n& Z3 V 70 15 15 7 6 l; ^) x; X0 B. \ 0.5

硫化条件(160℃×15min) ; X: z$ Q, x% a' z: U硬度（邵尔A型）/（度） 200%定伸/(MPa) ' W# o5 j+ }% I1 o9 w  |拉伸强度/(MPa) + L# N/ L: I4 z% _$ T) ~& m. k" }扯断伸长率/(%) 热空气老化(100℃×72h) 拉伸强度/(MPa) 扯断伸长率/(%)

74 5.53 " I; C. l' U5 W3 D$ V 19.62 500 19.50 8 E! X- F# E" g# W 350

6 x% G: c, L$ t6 |& c+ V【配方4】汽车减震制品

EPDM(Keltan509×100) 氧化锌 9 O: d: u5 K2 d8 y# U& B" g  T硬脂酸 N550炭黑 6 {- n& M! M, y促进剂TT-80 促进剂CZ-80% ; _7 Z, n2 U9 q; K0 D  S1 O  KTEA S-80 4 H2 o+ W# d) o9 U0 O% Q$ w防老剂RD

200 5 1.5 / k4 W; [* H- c2 o 62 2.3 5 b9 @) h" @, ~% w" x 1 0.6 0.8 1.0

拉伸强度/(MPa) + {+ e. V' C4 m3 @, S扯断伸长率/(%) 硬度（邵尔A型）/（度） 压缩永久变形（20℃×24h） 9 g8 r% J$ S5 U$ V3 h6 q

19.8 . e+ D6 k: b* `) T5 `+ \6 Q% k3 p4 [. _ 730 43 0 Q' T, z4 W" K" X# T2 Y# s2 k 32

! t# Z0 T/ H0 u# u, F$ o* A0 {【配方5】桥梁支座
) t6 |; X" `0 o2 f% N

EPDM(Royalene 400) EPDM(Royalene 512) & Z/ ]1 ^7 C, L& }% F氧化锌 硬脂酸 9 ~: v! M5 @7 {, X% E4 r" w. WN347炭黑 石蜡油 ) f5 x' M; N( Q# w) ~/ \促进剂TT 促进剂BZ ) |% c$ F' _0 f" I. G2 D; ^4 k促进剂DTDM S : ]7 S) {8 P  y3 @9 _

100 : o+ l' Z$ y9 N6 M4 h# f 50 9 k" O% Q8 ?; v0 \" W4 `! Q 5 1.0 5 ~* w6 R2 o- B- Q# d; [$ [6 ]: A3 ] 80 45 3.0 0 b  M2 z/ E: @/ y" L/ o# X5 y8 r, t 2.0 2.0 0.5

硫化条件（160℃×45min）   c7 o' y" p# I% ^硬度（邵尔A型）/（度） 拉伸强度/(MPa) 2 @3 r! n+ `( f$ B扯断伸长率/(%) 撕裂强度/（KN·m-1） 压缩永久变形（70℃×22h） 热空气老化(100℃×70h) 硬度变化（邵尔A型）/（度） 7 [  c& ~/ i# u: R* A拉伸强度保持率/（%） ' r( x* m2 |9 l' i& Y断裂伸长率保持率/（%）

$ J- E5 E; V8 D7 \ 52 & V$ _8 z; J5 p. J/ u0 P, X) }2 O 18.5 600 # Z$ b# j/ _. L$ k& N4 |! } 50.8 21 : _* h. s% j: d4 D +2 -12 -18

参考文献：
50.刘兴衡.橡胶工业.2002，49(5):307～309
51.思明.中国橡胶.2003，19(12):22
52.思明.中国橡胶.2003，19(2):29
+ u6 H- |: k, m/ n6 h53.樊再春.山西化工. 2003，23(l)：10～12

平常心

资料不错，谢谢天南兄

胶大

橡胶减震，减小地震危害。

梦回天南

平常心好！
6 v8 e+ V! ~( V/ R
2 X) z% I  A9 L2 l, r( ]: z
# \( q+ H: \3 N- ?
0 I8 e: j8 Z4 _- V  \胶大也在啊。

平常心

最近比较忙，想搞点好东西都没有时间啊 ，谢谢天南兄的好东西！

之见

天南用心良苦！

过木

学习了！谢谢梦回天南！

shaonianahu

EPDM没有用过，多了解点也好。

weijiayin

在地球表面以下 做一个橡胶减震垫，就没地震了

浦江

谢谢楼主了，！！！