本發(fā)明涉及epdm橡膠，具體是一種低硬度epdm橡膠及其制備工藝。
背景技術：
1、一般的天然橡膠具有強力高、伸長率長、彈性好等優(yōu)異性能，可以被廣泛地應用于橡膠制品中。天然橡膠的主要缺陷在于耐老化性能差，特別是耐天候老化、耐高溫、耐臭氧老化等性能有很大的不足。所以，在對耐老化性能有一定要求的情況下，往往采用高飽和的epdm(ethylenepropylenedienemonomer)橡膠。epdm橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，是乙丙橡膠的一種，epdm橡膠的主鏈是不含雙鍵的完全飽和性的直鍵型分子結構，所以該橡膠耐熱、耐老化、耐臭氧、耐天候老化性能較好。
2、現(xiàn)有公告號為cn107057195a公開了一種epdm橡膠，所述epdm橡膠的原料按重量份計，包括如下組分：epdm100份；金屬氧化物5-8份；耐熱補強劑40-60份；耐熱填充劑30-60份；耐熱硫化體系3-8份；耐熱防老劑1-3份；阻燃劑2-4份；軟化劑10-20份。所提供的epdm橡膠具有優(yōu)良的耐高溫和/或耐低溫性能，相對于現(xiàn)有技術中的橡膠密封圈的性能有大幅提升。
3、現(xiàn)有epdm橡膠為實現(xiàn)低硬度特性，多通過大量添加軟化劑實現(xiàn)，但易導致膠料拉伸強度、扯斷伸長率等核心力學性能大幅下降，制品易出現(xiàn)撕裂、變形等問題，無法滿足密封、減震等實際應用場景的強度要求；若減少軟化劑添加，又難以實現(xiàn)理想的低硬度效果。為此，我們提出一種低硬度epdm橡膠及其制備工藝。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種低硬度epdm橡膠及其制備工藝，以解決現(xiàn)有技術中的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種低硬度epdm橡膠，包括以下重量份的原料：橡膠基體95-105份；防噴霜劑0.5-0.6份；補強填料28-32份；填充劑14-16份；軟化劑55-60份；氧化鋅4.5-5.5份；硬脂酸0.9-1.1份；白色著色劑8.5-9.5份；調(diào)色劑1.7-2.0份；加工助劑1.8-2.2份；黑色調(diào)色劑0.40-0.50份；防焦劑0.35-0.45份；偶聯(lián)劑0.45-0.55份；除味劑0.30-0.35份；除濕劑8.5-9.5份；乙丙膠綜合促進劑4.5-5.5份；硫化劑1.4-1.6份；輔助硫化促進劑0.50-0.60份。
3、優(yōu)選的具體包括以下重量份的原料橡膠基體100份；防噴霜劑0.55份；補強填料30份；填充劑15份；軟化劑58份；氧化鋅5份；硬脂酸1份；白色著色劑9份；調(diào)色劑1.85份；加工助劑2份；黑色調(diào)色劑0.45份；防焦劑0.4份；偶聯(lián)劑0.5份；除味劑0.33份；除濕劑9.1份；乙丙膠綜合促進劑5份；硫化劑1.5份；輔助硫化促進劑0.55份。
4、優(yōu)選的，所述橡膠基體采用kep980n；所述防噴霜劑采用rt-6b防噴霜劑；所述補強填料采用wl180白炭黑；所述填充劑采用納米鈣；所述軟化劑采用石蠟油500#；所述白色著色劑采用r103鈦白粉；所述調(diào)色劑采用泛能拓5008群青；所述加工助劑采用聚乙二醇；所述黑色調(diào)色劑采用黑色母膠；所述防焦劑采用ctp；所述偶聯(lián)劑采用z-6011；所述除味劑采用kf-308x；所述除濕劑采用氧化鈣；所述硫化劑采用75%硫磺；所述輔助硫化促進劑采用tbztd-70%。
5、一種低硬度epdm橡膠的制備工藝，用于制備所述的低硬度epdm橡膠，包括混煉工序和注射硫化工序，所述混煉工序和注射硫化工序依次進行；
6、所述混煉工序包括以下步驟：
7、密煉機預熱至50-60℃，加入kep980n基膠進行塑煉，塑煉時間3-5min，塑煉轉(zhuǎn)速40-60r/min；
8、塑煉完成后，依次加入氧化鋅、硬脂酸、wl180白炭黑、納米鈣、r103鈦白粉、泛能拓5008群青、1370黑色母膠、peg、ctp防焦劑、z-6011偶聯(lián)劑、kf-308x除味劑、cao-80除濕劑、rt-6b防噴霜劑，進行第一階段混煉，混煉溫度控制在60-70℃，混煉時間5-8min；
9、第一階段混煉完成后，加入硫化體系原料，即乙丙膠綜合促進劑、75%含量硫磺、70%含量tbztd，進行第二階段混煉，混煉溫度控制在70-90℃，混煉時間2-4min；
10、第二階段混煉后期，加入500#石蠟油，低速攪拌分散，攪拌轉(zhuǎn)速20-30r/min，攪拌時間3-5min，混煉終點溫度不超過90℃，完成混煉后排膠，排膠溫度70-90℃；
11、所述注射硫化工序包括以下步驟：
12、膠料預熱：將膠料坯體加入注射硫化機料筒，料筒溫度控制在80-90℃，預熱時間10-15min，使膠料軟化呈熔融流動狀態(tài)；
13、模具預熱：將硫化模具預熱至145±2℃，預熱時間不少于20min，保證模具溫度均勻；
14、抽真空排氣：開啟注射硫化機的真空系統(tǒng)，對模具型腔進行抽真空，真空度控制在-0.09--0.10mpa，抽真空時間1-2min，持續(xù)至注射完成后關閉；
15、注射硫化：將預熱后的膠料以注射壓力80-100mpa注入預熱后的模具型腔，注射完成后立即施加200±5mpa的高壓鎖模力，保持鎖模狀態(tài)并在145±2℃下進行恒溫硫化，硫化總時長700±10s；
16、脫模取件：硫化完成后，卸除鎖模力，開啟模具，脫模得到低硬度epdm橡膠制品，脫模后對制品進行修邊、冷卻處理。
17、優(yōu)選的，所述膠料后處理工序具體為：將混煉排膠后的膠料自然冷卻至室溫，室溫停放24±2h；將停放后的膠料置于開煉機上進行翻膠、拉薄通處理，開煉機輥溫控制在40-60℃，輥距0.5-1.0mm，翻膠次數(shù)不少于8次，拉薄通次數(shù)不少于5次；拉薄通處理完成后，將膠料再次室溫停放24±2h，最后經(jīng)開煉機出條，出條輥距3-5mm，得到均勻的膠料坯體。
18、優(yōu)選的，所述膠料后處理工序中，兩次室溫停放均在通風、干燥的環(huán)境中進行，環(huán)境溫度20-30℃，相對濕度≤60%。
19、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
20、1、本發(fā)明采用約60份高用量軟化劑以實現(xiàn)30度左右超低硬度，針對易產(chǎn)生氣泡、針孔的問題，通過配方中添加除濕劑從源頭去除水分，配合分段混煉、低速加入軟化劑減少膠料裹氣，并在注射硫化階段采用高真空排氣、高壓鎖模與低溫硫化協(xié)同工藝，從原料、混煉、成型全流程抑制氣泡產(chǎn)生，制得的膠料表面平整無缺陷，解決高填充軟化劑帶來的起泡問題。
21、2、本發(fā)明制得的epdm橡膠硬度可達30度左右，膠料柔軟度高、彈性與形變回復性優(yōu)異，對瓷磚反面毛面、高低不平等粗糙異型面具備極強的貼合能力，在抽負壓工況下密封緊密，無氣體泄漏，吸毛面性能突出，滿足密封使用場景對高貼合、高密封性的功能要求。
22、3、針對30度左右極低硬度epdm橡膠與金屬粘合強度差的普遍問題，本發(fā)明通過配方體系優(yōu)化，配合偶聯(lián)劑等組分的界面改性作用，在保持膠料超低硬度與高彈性的前提下，大幅提升膠料與金屬界面的粘合強度，解決軟質(zhì)膠料與金屬粘接不牢、易脫粘的缺陷，拓寬產(chǎn)品適用范圍。
23、4、通過kep980n基膠與500#石蠟油的精準配比，膠料保持穩(wěn)定的低硬度特性，同時搭配白炭黑補強與偶聯(lián)劑改性，在低硬度基礎上保證了膠料的拉伸強度、扯斷伸長率等核心力學性能，避免了傳統(tǒng)低硬度橡膠力學性能過度下降的缺陷，滿足實際應用中的使用強度要求。
24、5、通過cao-80除濕劑源頭除水、混煉工藝減少裹氣、注射硫化階段真空排氣、高壓鎖模、低溫硫化的協(xié)同作用，從原料、工藝、成型全流程消除起泡誘因，制備的橡膠制品無氣泡、無針孔，表面平整光滑；同時rt-6b防噴霜劑的加入，有效抑制膠料噴霜現(xiàn)象，進一步提升制品外觀一致性。
25、6、采用分段混煉、低速加軟化劑及開煉機后處理的組合工藝，解決了大量軟化劑加入后分散不均的行業(yè)痛點，使軟化劑在膠料中均勻分布，保證了膠料各部位硬度、彈性一致，避免了制品因局部性能差異導致的早期失效。
26、7、配方原料均為工業(yè)常用原料，易采購、成本可控；制備工藝采用常規(guī)密煉機、開煉機、橡膠注射硫化機，無需專用設備；各工序參數(shù)設置容錯性合理，且基本配方與大生產(chǎn)配方比例匹配，小試成果可直接轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高、成品合格率高。
27、8、制備的低硬度epdm橡膠保留了epdm橡膠本身優(yōu)異的耐熱、耐老化、耐臭氧、耐天候老化性能，同時兼具低硬度、高彈性、無異味、外觀好的特點，可廣泛應用于密封件、減震件、軟質(zhì)膠套等對橡膠硬度、外觀及耐老化性能有雙重要求的領域。
28、9、kf-308x除味劑的針對性添加，有效消除了膠料在混煉、硫化過程中產(chǎn)生的異味，制備的橡膠制品無刺激性異味，滿足食品接觸、室內(nèi)使用等對環(huán)保性、無異味有要求的應用場景。