我們用三元乙丙橡膠(簡稱EPDM)為主體材料，研究、設計、試驗優選出物理機械性能較好的基本配方。用以生產加工制造耐熱、耐過熱水蒸汽的橡膠制品。如：蒸汽管路中的各種規格尺寸不同的蝶型閥門內橡膠件等耐熱制品。
EPDM具有突出的耐熱，耐過熱水蒸汽，耐臭氧、耐天侯老化等性能，尤其是耐熱老化性能好，可以在120℃的環境中長期使用，其最高溫度為150℃，短期或間歇使用可耐200℃的高溫?？梢哉fEPDM耐熱老化性是現有通用橡膠中最好的。下面我們把用EPDM耐熱橡膠制品研究、設計及試驗介紹如下，供作參考。
1、原材料的選擇
1.1硫化體系
在硫化體系上，我們選擇了比較耐熱老化的硫磺給予體體系硫化，即以硫載體代替硫黃對EPDM膠料進行交聯。采用促進劑TMTD作硫化劑。促進劑TMTD是有機載硫體，其加熱至100℃以上可慢慢分解析出活性硫，有效硫含量為13.3%，一個TMTD分子上只有一個硫原子能夠脫掉，這樣可使硫化膠的橡膠烴分子之間形成C-S-C單硫鍵，從而有效地防止硫化膠的硫化后交聯老化。并用了促進劑CZ，它具有硫化起點慢，抗焦燒性優良，又有硫化速度快，不噴霜，提高硫化膠的耐老化性能。而不采用過氧化物硫化體系，雖能使橡膠耐熱，耐老化性能優異，但該體系有臭味，硫化速度慢，抗撕裂性能低，價格較高等缺點；而不采用硫黃硫化體系，雖其橡膠力學性能好，但有耐熱性、變形差的弱點。我們所釆用的硫磺給予體硫化體系正克服和改善了以上所不采用的硫化體系的弱點和不足。
在硫磺給予體硫化體系中，還應用了無機活性劑ZnO，它在EPDM中有良好的導熱作用又起到協調促進劑發揮促進硫化的作用。它與TMTD反應生成鋅鹽，可加快硫化速度，改善硫化膠的物理機械性能，應用了有機活性劑硬脂酸與氧化鋅相結合，則有促進硫化作用。試驗證明，選擇上述有機硫化體系用以硫化耐熱橡膠制品是優良的。
1.2補強填充休系
因所采用三元乙丙橡膠屬于非結晶性橡膠，若不加補強劑，則硫化膠的物理機械性能低，沒有使用價值。在應用不同的補強劑，其活性、結構對硫化膠的性能影響大，又以加工性能上考慮，應用了補強劑高耐磨妒黑，其具有加工性能好、硫化膠強度高、耐磨性能好的特點，有助于硫化膠在性能上穩定、提高。又并用了少量的白炭黑及活性陶士，改善炭黑在膠料中分散均勻性及易煉膠混煉性。
1.3防老體系
若使耐熱橡膠制品在使用過程當中的耐熱性長期穩定，就必須選擇高效耐熱型防老劑，應用了防老劑RD，防老劑BLE及防老劑MB并用防護體系，其相互協調作用耐熱，耐熱化效果好。
1.4增盟軟化體系
為了膠料便于加工，改善硫化膠的性能，需要加入一定的增塑軟化劑。而大部分軟化劑對耐熱有一定的影響，又較低分子量的軟化劑很容易遷移滲出及揮發，導致橡膠制品性能下降，我們應用了在使用溫度下具有熱穩定性及不揮發性、閃點較高的石蠟油和古馬隆樹脂并用。石蠟油既是增塑軟化劑，又是防老劑。它們的并用加入在橡膠中有良好的相溶性，增加膠料的粘著性，有助于各種配合劑的分散和降低混煉溫度，有良好的加工性能，改善硫化膠的性能。
2、實驗與訂論
2.1驗用主要原材科
EPDM： 4045 日本三井株式會社
高耐磨爐黑 鞍山炭黑廠
石蠟油 撫順石油化工廠
ZnO、促進劑TMTD、促進劑CZ 沈陽化工廠
其它材料均為本市化輕公司經銷。
2.2試驗設備、儀器及檢測方法
XK-160開放煉膠機；25t電加熱雙層平板硫化機；XQ-250橡膠強力試驗機； YheoTECH硫變儀。
檢測方法按標準試驗方法進行檢測。
2.3配方試驗設計及基本配方
通過對采用EPDM及配合劑進行多次配合試驗，我們認為促進劑TMTD、促進劑CZ、活性劑ZnO、補強劑高耐磨爐黑、軟化劑石蠟油5種配合劑的交互作用對EPDM硫化膠性能影響較大，它們在配方中的用量較難確定。為此，在試驗、調整配方的基礎上，對上述配合劑進行變量試驗，按正交設計法Lq(3的五次方)設計出5種配合劑在配方中的用量如表1所示，相對應的硫化特性和物理機械性能結果如表2所示。
從表2試驗結果可以看出，綜合性能好的有5#、6#、9#，故將其它配方舍去。又對5#、6#、9#進行復試比較，復試結果證實，9#配方物理機械性能較穩定，來做為EPDM橡膠耐熱耐過熱水蒸汽制品的基本配方。
基本配方 單位：份
EPDM(4045) 100
促進劑TMTD 2.5
促進劑CZ 4.0
硫化活性劑 12
防老劑 4.0
補強填充劑 70
增塑軟化劑 20
合計 212.5
2.4加工工藝
由于EPDM自粘性差，混煉時不易包輥，需要采用小輥距，滾壓成連續片狀，使其包輥后略放寬輥距，進行加料混煉，因在膠料配方材料配合上采用硫黃給予體體系硫化，促進劑TMTD其硫化臨界溫度低(100~102℃)在加工中防止膠料焦燒，在混煉后期加入，同時要控制加入時的濕度和時間?；鞜挏囟葹?0~55℃。EPDM生熱大、升溫快，應開通設備上的冷卻水來控制輥筒濕度及膠料溫度。
3、結論
(1)采用三元乙丙橡膠適用于制做耐熱、耐過熱水蒸汽的橡膠制品的主體材料。
(2)應用硫黃給予體體系硫化，能克服過氧化物及硫磺為主的體系硫化的缺點，并能提高三元乙丙橡膠的耐熱穩定性能。
(3)通過應用正交試驗法，設計、優選出物理機械性能較好的基本配方，用以生嚴加工耐熱、耐過熱水蒸汽的橡膠制品。
