文档介绍：湖北工业大学
硕士学位论文
三元乙丙橡胶发泡材料的制备及阻尼性能研究
姓名:刘璐
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:严海彪
20100501
湖北工业大学硕士学位论文
摘要
结构上的特点赋予了泡沫材料优异的隔音、减震、保温性能,分子链的高度
饱和性使三元乙丙橡胶(EPDM)具有出众的耐热性、耐寒性和物理机械性能。以
EPDM 为基体制备的发泡材料,在包装、建筑、交通等领域存在较大的应用前景。
采用硫化仪测试了胶料的硫化特性,热重分析仪说明了发泡剂的分解温度区
间,扫描电镜观察了发泡片材的泡孔结构,探讨了硫化体系、发泡剂、填充剂等
配方因素和时间、温度等工艺因素对 EPDM 发泡材料宏观力学性能及微观泡孔结
构的影响。结果表明,以 EPDM 100phr 计,硫化促进剂 M 与 TT 并用,发泡剂
AC 用量 12phr,炭黑 N550 用量 40phr,在 185℃条件下发泡 15min 时,EPDM 发
泡材料具有最佳的力学性能及泡孔结构。
以哈克流变仪表征交联程度,硫化仪表征硫化特性,结合表观密度及发泡倍
率测试,证明了采用预硫化工艺制备 EPDM 发泡材料的可行性。当作为预硫化剂
的硫黄用量为 ,预硫化胶的凝胶含量为 10%左右时,保证了胶料在发泡之
前即具备一定的熔体强度,延长了橡胶分子链的松弛时间,提高了发泡剂的利用
率,拓宽了加工平台。
通过压缩应力-应变曲线测试,讨论了密度对于 EPDM 发泡材料压缩行为的影
响,分析了发泡材料在不同应力和应变水平下的能量吸收特征。以能量吸收效率 E
和理想参数 I 为标准,评价了材料在恒定应变水平下的吸能效果。当发泡剂用量为
12phr 时,发泡胶在一定条件下对应的能量吸收特性最好,能量吸收效率最高。
依靠动态力学粘弹谱,以正切损耗值的峰宽和峰值为研究对象,寻求了 EPDM
发泡材料的阻尼性能随温度和频率的变化规律,对比了发泡剂、填充剂对于发泡
材料阻尼性能的影响。结果表明,EPDM 发泡材料的阻尼性能随温度和频率的升
高呈现先升后降的趋势。本文制备的 EPDM 发泡材料,玻璃化温度在-30℃~-40℃,
损耗正切峰值为 ~,满足了阻尼用聚合物材料的相关要求,且具有优异的低
温阻尼性能。

关键词:三元乙丙橡胶,硫化,泡孔结构,阻尼性能
I
湖北工业大学硕士学位论文
Abstract
The special stucture endows foamed material with excellent acoustic insulation,
damping and thermal insulation properties. The high saturation of molecular chains
endows EPDM (Ethylene-Propylene-Diene Monomer) with conspicuous thermal
stability, cold tolerance and physical mechanical property. A foamed material with the
matrix of EPDM could have huge application prospects in the fields of packaging,
construction, transportation and so on.
A curometer was adopted to test the pound’s curing characteristics,
and TA (thermogravimetric analysis) was used to explain the foaming agent’s
position temperature. Besides that, SEM (scanning electron microscope) was
adopted to observe the foamed material’s cellular structure. Influence of formula factors
such as curing agent, foaming agent, filler and process factors such as temperature and
time on EPDM foamed material’s macroscopic mechanical property and microscopic