下圖是TPV（EPDM/PP）中典型的配方構(gòu)成，主要分為基材EPDM和PP，填料、油和添加劑（硫化劑、潤滑劑等）。
下面小編帶大家了解一下配方各組分對產(chǎn)品性能影響分析。
一、EPDM牌號影響▽
EPDM/PP是最為重要，用途最廣的TPV產(chǎn)品，而EPDM中第三單體，我們可以稱之為“官能團”，因為第三單體決定了反應(yīng)的速率，程度，更是決定了價格。三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物，生產(chǎn)中主要是用乙叉降冰片烯（ENB）和雙環(huán)戊二烯（DCPD）作為第三單體。
三元乙丙橡膠中最廣泛使用的是ENB，它比DCPD產(chǎn)品硫化要快得多。在相同的聚合條件下，第三單體影響著長鏈支化和三元乙丙橡膠的特性：
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第三單體 |
對應(yīng)EPDM特性 |
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ENB |
快速硫化，高拉伸強度，低永久形變 |
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DCPD |
防焦性，低永久應(yīng)變，低成本 |
隨著二烯烴第三單體含量的增加，將會使EPDM橡膠具有更快硫化率，更低的壓縮形變，高定伸，促進劑選擇的多樣性，減少的防焦性和延展，同時也會導(dǎo)致更高的聚合物成本。
二、PP種類與用量（流動性）對性能的影響分析▽
高MFR的PP 能在較低溫度下與充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混溫度的范圍更寬，這有利于EPDM 充分分散到PP中；粉狀PP的力學(xué)性能雖然比粒狀PP差，但二者生產(chǎn)的TPV性能相近，且粉狀PP充油時更均勻，有利于EPDM與PP共混均勻。能提供良好的拉伸強度及硬度，同時使得材料具有較好的加工性能，擴大其應(yīng)用范圍。同時隨PP 的MFR 增大，EPDM/ PP的力學(xué)性能提高。原因是高MFR 的PP 能在較低溫度下與充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混溫度的范圍更寬，這有利于EPDM 充分分散到PP中；雖然小本體粉狀PP 的力學(xué)性能比粒狀PP 差，但用小本體粉狀PP 生產(chǎn)TPV，其性能與用粒料PP 性能相當(dāng)。這是因為粉狀PP 在EPDM 塑煉充油時添加均勻，有利于EPDM 與PP 共混均勻。
三、橡塑組分的選擇對性能的影響分析▽
當(dāng)EPDM的用量超過30份時，共混物的沖擊強度呈現(xiàn)下降的趨勢。隨著橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸強度、壓縮永久變形、100%定伸應(yīng)力和硬度均有所增大，扯斷伸長率是先增大后減小，耐溶劑性和加工流動性提高。加入EPDM后，相對于PP而言，共混物分子的內(nèi)聚力下降，模量降低，從而使拉伸強度和彎曲強度降低，但EPDM的加入降低了PP的結(jié)晶度，細化了PP的球晶結(jié)構(gòu)，并有利于應(yīng)力的均勻分布和松弛，故提高了共混物的沖擊強度，當(dāng)EPDM的用量超過30份時，共混物的沖擊強度呈現(xiàn)下降的趨勢。一般而言，隨著橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸強度、壓縮永久變形、100%定伸應(yīng)力和硬度均有所增大，扯斷伸長率是先增大后減小，耐溶劑性和加工流動性提高。
四、油用量對性能的影響分析▽
由于EPDM 的分散程度和界面層結(jié)構(gòu)是影響TPV（EPDM/ PP）性能的內(nèi)在因素，PP 與EPDM 的表面張力和溶解度參數(shù)都很相近，采用動態(tài)硫化工藝加工時其共混效果主要取決于動力學(xué)因素，如：粘度、溫度、剪切力和時間等。在PP 熔融溫度下，EPDM 粘度遠大于PP 粘度，與PP不具備粘度相近的共混原則。但EPDM 的粘度隨充油量的增加而明顯下降，且當(dāng)充油質(zhì)量分數(shù)在20%和30%時，粘度隨溫度變化明顯。由于PP的熔融溫度不小于160 ℃，因此，只有當(dāng)EPDM的充油質(zhì)量分數(shù)大于20 %時，在PP 熔融溫度下，EPDM 與PP 的粘度才較接近，提高EPDM 及PP 的相容性及分散性，但添加的油與PP 相容性較差,過量的油會影響PP 的性能。故EPDM的最佳充油質(zhì)量分數(shù)為20 %～30 %。
EPDM主要用于做汽車密封條，充油是輔助起到軟化和提高抗氧化的作用，EPDM最合適的是加氫石蠟油和礦物油。
五、不同硫化體系對產(chǎn)品性能影響
1、酚醛樹脂硫化體系▽
酚醛樹脂作為TPV (EPDM/ PP）體系的一種硫化劑，能為產(chǎn)品提供良好的熔體強度、耐氣候、耐高溫性能、耐油及化學(xué)品性能，但硫化工藝復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量波動大。因為酚醛樹脂硫化慢，所以一般硫化溫度較高，并且要配合氯化物做活化劑，比如氯化鋅、氯化錫等。
2、有機過氧化物硫化劑用量對性能影響分析▽
硫磺硫化體系具有操作安全，硫化速度適中，綜合物理機械性能佳以及與二烯烴類橡膠共硫化性好等優(yōu)點，是三元乙丙橡膠使用最廣泛最主要的硫化體系。
在硫磺硫化體系中，由于硫磺在乙丙橡膠中溶解度較小，容易噴霜，不宜多用。一般硫黃用量應(yīng)控制在1~2份范圍內(nèi)。在一定硫磺用量范圍內(nèi)，隨硫費用量增加，膠料硫化速度加快，焦燒時間縮短，硫化膠拉伸強度、定伸應(yīng)力和硬度增高，扯斷伸長率下降。硫磺用量超過2份時，耐熱性能下降，高溫下壓縮永久變形增大。為使膠料不噴霜，促進劑的用量亦必須保持在三元乙丙橡膠的噴霜極限溶解度以下。
實際上，在工業(yè)生產(chǎn)中，基于以下原因幾乎都是采用二種或多種促進劑的并用體系。
(1)多種促進劑并用，容易達到硫化作用平衡。
(2)許多促進劑在較低濃度時，就會發(fā)生噴霜，因此用量不宜太高。
(3)促進劑之間的協(xié)同效應(yīng)，有利于導(dǎo)致硫化時間的縮短和交聯(lián)密度的提高。
在選擇硫黃硫化體系或使用部分硫黃給予體取代部分硫黃時，應(yīng)注意考慮下列影響因素：
(1)三元乙丙橡膠第三單體的類型按乙叉降冰片烯、1,4一己二烯、雙環(huán)戊二烯的順序，其硫化速度逐漸減慢，焦燒時間逐漸增加。
(2)第三單體含量越高，硫化速度越快，焦燒時間越短。
(3)促進劑用量越高，硫化速度越快，焦燒時間越短。
(4)充油三元乙丙橡膠中充油量高時，由于油起稀釋劑作用，其硫化速度和交聯(lián)密度均下降，需要增加硫化體系的用量，以保持硫化速度不降低。
3、有機過氧化物硫化劑體系▽
過氧化物硫化體系主要解決了產(chǎn)品吸濕、不同產(chǎn)品之間色差的缺陷，一般采用的過氧化物有DCP、硫化劑雙25、無味DCP，但缺陷是采用過氧化物動態(tài)硫化的TPV熔體強度相對要差，另外要做到全硫化有一定的難度。如Renprene的1000系列、三井的milastomer就是用過氧化物硫化的。但是DCP有些有臭味，所以使用時要注意。對那些要求更好耐高溫性能(150℃以上)和極低壓縮永久變形的特殊制品需要采用過氧化物硫化。
幾種常用過氧化物
與硫黃硫化體系相比，過氧化物硫化體系有如下的特點。
過氧化物硫化體系優(yōu)點：
(1)硫化膠其有優(yōu)越的耐熱性能和較低的壓縮變形，甚至在高溫下壓縮變形亦很小；
(2)膠料高溫下硫化速度快，且無硫化返原現(xiàn)象；
(3)顏色穩(wěn)定性好，不污染，大多數(shù)過氧化物不易噴霜，且膠料貯存時無焦燒危險；
(4)配方簡單，與不同高聚物并用時容易共硫化。
過氧化物硫化體系缺點：
(1) 低溫下硫化速度慢，因此要求較高的溫度硫化；
(2) 硫化膠物理機械性能低，如拉伸強度、撕裂強度和耐磨性能均較低，尤其高溫下耐撕裂性能差；
(3) 大多數(shù)過氧化物有臭味，且可能與其它配合劑發(fā)生反應(yīng)；
(4) 價格貴。
七、滑石粉用量對性能的影響分析▽
超細活性滑石粉的添加可以增強TPV材料的斷裂伸長率、拉伸強度均增加，當(dāng)添加量為12 %左右時，達到極大值。
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編輯：胡江波
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