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三元乙丙橡胶(EPDM)具有优异的耐热老化性能、耐候老化性能、耐臭氧老化性能以及优异的低温性能、耐水蒸气性能和电绝缘性能,但其阻燃性能较差,需要填充大量的阻燃剂才能达到较好的阻燃效果,然而这样往往导致物理机械性能的下降,从而影响了三元乙丙橡胶的广泛应用。本课题系统研究了硫化体系、阻燃剂、阻燃剂并用、软化剂对填充白炭黑的EPDM橡胶硫化特性、硫化胶的力学性能、耐热老化性能、阻燃性能、电绝缘性能和动态力学性能的影响。研究结果表明,采用硫黄/过氧化物复合硫化体系、过氧化物/给硫体复合硫化体系赋予EPDM硫化胶较好的综合性能,拉伸强度大于13.0MPa,老化后性能保持率在90%左右,体积电阻率和表面电阻率分别达到1013Ω·cm和1013Ω或以上。所研究的几种阻燃剂中以采用氢氧化铝(ATH)时EPDM的力学性能和阻燃性能得到较好的平衡,增加ATH用量能提高硫化胶的阻燃性能,但力学性能损害较大;填充80phr的ATH时,并用2025phr的硼酸锌、三氧化二锑和三聚氰胺磷酸盐,能产生明显的协效阻燃的作用,氧指数能达到30.0或以上,水平燃烧达到FH-1级别,垂直燃烧也能达到FV-0级别。在几种软化剂中,以TCP对阻燃型EPDM的软化效果及阻燃效果较好,以10phr用量为佳,拉伸强度达到13.0MPa,扯断伸长率为710%,撕裂强度为29.4kN·m-1,邵A硬度为67度,氧指数为30.3,达到垂直燃烧FV-0级别,电阻率分别为1013Ω·cm和1014Ω,Tg为-60.9℃此外,本课题采用原位生成丙烯酸铝与白炭黑复合补强的方法来制备具有优良力学性能的高填充ATH的EPDM。研究结果表明,原位生成丙烯酸铝可显著改善高填充ATH的EPDM硫化胶的力学性能。在100phr的EPDM中,ATH用量为120phr,丙烯酸(AA)用量为10phr,DCP用量为2.5phr的情况下,可以得到力学性能和阻燃性能良好的无卤阻燃材料:拉伸强度为16.7MPa,扯断伸长率为260%,撕裂强度为26.2 kN·m-1,邵A硬度为78度,氧指数为30.0,达到垂直燃烧FV-0级别,电阻率分别为2.3×1015Ω·cm和1.8×1014Ω。DTDM和软化剂TCP的加入会导致EPDM拉伸强度的下降,但可以改善硫化胶的抗撕裂性能,提高扯断伸长率和降低硬度,且对阻燃性能影响不大。