Page 104 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

EPDM 橡胶热老化动力学性能研究

姜华波，曹翠玲
( 卓越泰精工有限公司，山东 青岛 266000)
摘要 ：热老化稳定性是 EPDM 橡胶的标志，也是胶带胶管，密封条，屋面膜及其它橡胶制品应用的要求。本文通过测试
EPDM 硫化橡胶分别在 100 ℃、120 ℃、130 ℃和 150 ℃的温度下老化后的拉伸性能，推导出了一种用于预测产品实际应用温度
下的使用寿命模型。试验结果表明 ：过氧化物硫化 EPDM 橡胶相对硫磺硫试样强度较高，断裂伸长率较低。老化后，拉伸强度先
开始表现出急剧下降，随着老化时间的延长，降低程度逐渐平缓，断裂伸长率表现出较高且持续的损失，而且老化温度越高，强
度和断裂延伸率损失程度越严重，两种硫化胶试样表现出相同的物理性能损失模式。根据建立的老化模型，推断某产品如果采用
硫磺硫化橡胶可以使用 17 年，采用过氧化物硫化橡胶可以使用 44 年，为产品的实际应用提供了有力的证据。
关键词 ： EPDM ；分数应变能 ；橡胶老化速率常数
中图分类号 ： TQ333.4 文章编号 ： 1009-797X(2026)01-0052-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2026.01.011

0 引言 胶的使用寿命，但是压缩生热测试麻烦，且周期长，
乙丙橡胶本身具有极好的耐老化性能，由于其稳 为了保证产品的性能，指导产品的开发，提出一种简
定、饱和的聚合物骨架结构，EPDM 具有优异的耐热 单的老化模型来预测其寿命具有重要意义。
性、抗氧化性、耐臭氧性和耐气候老化性。三元乙丙 生胶和硫化橡胶以及橡胶制品在储存，运输，加
EPDM 在乙烯和丙烯共聚的基础上引入非共轭二烯烃 工及使用过程中，由于受到内外因素的综合作用和影
作为第三单体，其分子链仍然具有原来的饱和性，侧 响，从而引起橡胶组成，结构的破坏，使其逐步丧失
链上则含有由于第三单体的加入而引入的少量双键， 原来的优良性能，甚至失去使用价值的过程叫作老化。
因此 EPDM 既保持了原来的饱和橡胶优异的耐热性 老化过程根据反应和变化是否可逆分为物理老化和化
能，又使得胶料能够采用硫磺 - 促进剂等多种普通硫 学老化。通常，橡胶的老化指不可逆的化学老化，老
化体系进行硫化，因而获得更为广泛的应用。乙烯和 化是橡胶材料的一种固有特性，也是橡胶失效的重要
丙烯单体结合形成这种化学饱和、稳定的聚合物骨架， 原因之一。本文研究了两种通用型硫磺硫化和过氧化
第三种二烯单体，通常是乙基降冰片烯 (ENB)，双环 物硫化的 EPDM 橡胶在不同的老化温度下经过不同的
戊二烯（DCPD）以及 1,4- 己二烯（HD）以及其它 老化时间后其拉伸性能的变化。推导分数应变能随着
单体，以可控的方式共聚，以保持饱和的主链，并将 老化时间的变化的线性回归方程，确定不同温度下的
反应不饱和的侧链置于可用于硫硫化或聚合物改性化 老化速率常数，进一步推导计算出反应活化能，建立
学的侧链上。从 1960 年 EPDM 开始生产 [11] ，至今已 一个简单的经验模型来预测产品在使用及存储环境下
过去 60 多年，许多学者对其性能不断改进创新，许多 的寿命，指导产品的实际应用。
学者对 EPDM 橡胶配方进行了研究 [1~10] ，EPDM 硫化
橡胶在汽车引擎盖下软管和垫片、门板密封条，耐热 1 实验部分
胶管输送带，屋面防水隔热层等广泛应用，埃克森美 1.1 主要原材料
孚 P.S.Ravishankar [11] 对 EPDM 的发展历程进行了专 EPDM3250，德国朗盛公司。防老剂、硫化剂，
门叙述，EPDM 硫化橡胶制品高性能和长期耐热和耐 硫磺，DCP，硬脂酸，氧化锌，助交联剂，石蜡，炭
气候老化是许多橡胶应用的关键要求，许多学者对其 黑及其它助剂均为市售。
老化性能展开研究 [12~17,2] ，橡胶工业严重依赖加速老
化测量，特别是热老化，作为质量保证测试和规范 ,
作者简介 ：姜华波（1981-），男，中级工程师，主要从事
其中沈阳工业大学高月 [2] 简单提到用压缩生热预测橡 传动传输带及其它橡胶制品的研发工作。

1
·52· 第 52 卷 第 期