[发明专利]一种三元乙丙橡胶(EPDM)发泡海绵材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及EPDM橡胶闭孔发泡海绵材料的制备方法，特别是一种三元乙丙橡胶(EPDM)发泡海绵材料及其制备方法

背景技术：

EPDM发泡海绵材料因具有优异的缓冲、压缩、密封、保温及隔音等性能，材料广泛用于水汽车、建筑住宅、航空、航天、军事等领域。国内现有的EPDM橡胶发泡海绵材料主要原料是EPDM橡胶和其它的原材料配比经过加工混合，再通过平板硫化机高温高压一段硫化发泡而形成海绵。国内的EPDM橡胶发泡海绵材料普遍是开孔发泡，其性能不如闭孔发泡。但国内现有的EPDM橡胶闭孔发泡海绵材料普遍存在比重偏大、硬度偏大、柔软性较差、硫化强度差、尺寸热收缩性大等缺点。通常其配方以EPDM橡胶100质量份为基数，按质量份配入填充剂70～90质量份，软化剂10～15质量份，补强剂20～30质量份，加工助剂1～2质量份，硫化剂及助剂2～3质量份，活性剂硬脂酸1～2质量份，活性剂氧化锌7～9质量份，分散剂2～3质量份，发泡剂7～9质量份，抗氧剂2～3质量份，防护蜡2～3质量份。

国内EPDM橡胶发泡海绵材料主胶用EPDM橡胶，填充剂用镁强粉及轻钙，软化剂一般用奈族油，补强剂一般用炭黑，加工助剂用棕油膏，硫化剂一般用硫黄、DCP，硫化助剂一般用EPDM专用促进剂，活化剂一般用硬脂酸和氧化锌，分散剂一般用AFLUX-42，发泡剂一般共用DPT与屎素或单用AC。

以下述个例来描述现有一般的制作方法：材料配方为将EPDM胶100份，镁强粉40份，轻钙30份，硫化助剂2.3份，奈族油15份，炭黑20份，棕油膏2份，硬脂酸2份，氧化锌7份，AFLUX-42分散剂3份，发泡剂7份。生产步骤：包括步骤一、将配比好的原料投入密练机混练15min至120℃下料到开练机开练至10min溥通后冷却8hr；步骤二、用开练机预热6min后用挤出机挤出胶片；步骤三、胶片用1350T油压机，蒸汽压力为7公斤左右，时间30min左右进行一段硫化发泡成型。

制品经检测：拉伸强度为4kgf／cm²，伸长率为500％，撕裂强度5kgf／cm²，密度为0.45g／cm³，硬度(TYPE C JIS K7312)为33，尺寸热收缩率(70℃，24hr)为5％，芯部经常欠硫。

综上所述，国内EPDM橡胶发泡海绵存在比重偏大、硬度偏大、硫化强度差，尺寸热收缩性大等缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种三元乙丙橡胶(EPDM)发泡海绵材料及其制备方法

本发明的方案是：材料配方包括以EPDM橡胶100质量份为基数按质量份配入填充剂70～90质量份、加工助剂1～2质量份、硫化剂及助剂2～3质量份、活性剂硬脂酸1～2质量份、活性剂氧化锌7～9质量份、分散剂2～3质量份、发泡剂7～9质量份、抗氧剂2～3质量份、防护蜡2～3质量份以及软化剂、补强剂；生产步骤包括步骤一、将配比好的原料投入密练机混练15min至120℃下料到开练机开练至10min薄通后冷却8hr；步骤二、用开练机预热6min后用挤出机挤出胶片；其特征在于：材料配方中的软化剂为30～35质量份、补强剂为7～9质量份；后续生产步骤为：步骤三、胶片先用1350T油压机，蒸汽压力为2.8～3.2公斤，时间28～32min进行一段硫化；步骤四、后用150T的油压机蒸汽压力为6.5～7公斤，时间15～20min进行二段硫化发泡成型。

本发明方法的优点在于：本方法针对国内EPDM闭孔橡胶发泡海绵材料上述一些性能缺陷，研发出保证其特殊性能的前提下最大范围降低其性能上的缺陷的发泡海绵材料。为获得此效果，我们发现EPDM闭孔橡胶胶片经过二段硫化发泡充分，制品泡孔均匀、形状规则，尺寸热收缩率较小。

工作原理：1.根据硫化发泡曲线测试仪测得EPDM硫化起硫温度140℃～145℃(蒸汽压力为2.8～3.2公斤)，实践中通常取蒸汽压力为3.2公斤；最佳发泡167℃～170℃(蒸汽压力为6.5～7公斤)，实践中通常取蒸汽压力为7公斤。故让其胶片在第一段1350T油压机上，蒸汽压力为3.2公斤，时间30min先进行硫化发泡，此时硫化的速率要大于发泡速率，胶片在此得到充分硫化。硫化完后进入第二段150T油压机上，蒸汽压力为7公斤左右，时间18min进行硫化发泡，此时发泡速率大于硫化速率，制品在此得到充分3发泡。