乙yi烯xi-丙烯-二烯单体（EPDM）橡胶因其优异的耐候性、耐臭氧性、耐热性以及良好的电绝缘性能，在汽车、建筑、电气等领域得到了广泛应用。EPDM橡胶的硬度是决定其性能的重要因素，不同硬度的EPDM橡胶在力学性能、耐老化性能、耐化学腐蚀性能等方面均有所不同，尤其是在压缩永yong久jiu变形（Compression Set, CS）方面，不同硬度的EPDM橡胶表现出明显的差异。因此，研究不同硬度EPDM橡胶的压缩永yong久jiu变形特性，对于优化配方设计、提高材料使用寿命具有重要意义。
一. 压缩永yong久jiu变形的定义与影响因素
压缩永yong久jiu变形（CS）指的是橡胶材料在特定温度、时间和压缩率的条件下，经受一定压力作用后，卸载后无法完全恢复的形变量，通常以百分比表示。EPDM橡胶的CS主要受到以下因素的影响：
1.1 配方因素
EPDM分子结构：乙yi烯xi/丙烯比（E/P比）、二烯单体含量对EPDM的交联密度和弹性回复能力有直接影响。一般而言，高乙yi烯xi含量的EPDM刚性较强，交联后CS较低，而高丙烯含量的EPDM柔韧性较好，但CS较高。
交联体系：硫磺硫化体系和过氧化物硫化体系对CS的影响较大。硫磺硫化的EPDM一般具有较高的弹性，但CS较大，而过氧化物硫化的EPDM由于交联键稳定，CS较低。
填充体系：炭黑、白炭黑等填料的用量和种类影响橡胶的硬度和回复性能。填料含量增加可提高硬度，但可能导致CS增大。
增塑剂：石蜡油、环烷油、酯类增塑剂的添加会降低橡胶硬度，同时提高材料的柔韧性，但过量添加会降低交联密度，导致CS增大。
1.2 物理因素
硬度（Shore A）：橡胶硬度直接影响其压缩恢复能力。通常，硬度较低的EPDM橡胶在压缩变形后难以恢复，CS较大，而高硬度EPDM橡胶CS较小。
温度：高温加速橡胶的松弛和蠕变，使CS增加，因此在高温应用场景中，CS是一个关键性能指标。
时间：随着压缩时间的增加，橡胶的交联网络受到更大的应力松弛作用，导致CS上升。
环境因素：湿度、氧化剂、溶剂等对EPDM的CS有重要影响，特别是过氧化物硫化EPDM在高温湿环境下可能出现CS升高的现象。
二. 不同硬度EPDM橡胶的CS特性
2.1 低硬度EPDM（40-50 Shore A）
低硬度EPDM通常含有较多的增塑剂，并且交联密度较低，表现出较高的柔软性和低模量。这类EPDM橡胶的压缩永yong久jiu变形特性如下：
CS较高：低硬度EPDM在压缩应力作用下容易发生塑性变形，恢复能力较差，因此CS通常在30-50%。
温度影响显著：在100°C以上，低硬度EPDM的CS急剧增加，通常超过50%，甚至高达70%。
应用场景：适用于对压缩恢复要求不高的应用，如汽车密封条、低负荷密封垫等。
2.2 中等硬度EPDM（55-65 Shore A）
中等硬度EPDM橡胶的配方较为均衡，具有较好的回弹性和耐压缩性能，其CS表现如下：
CS中等：一般在20-35%之间，相对于低硬度EPDM有较大的改善。
交联体系影响显著：采用过氧化物硫化的EPDM，CS可降低至15-25%，而硫磺硫化体系的EPDM CS可能在25-35%范围内。
温度稳定性较好：在120°C以下，CS变化较小，适用于汽车密封系统、工业密封圈等要求中等压缩恢复性的场合。
2.3 高硬度EPDM（70-85 Shore A）
高硬度EPDM橡胶的填料含量较高，交联密度大，因此其CS特性如下：
CS较低：通常在10-25%范围内，特别是高交联密度的过氧化物硫化EPDM，可将CS降低至10-15%。
高温稳定性优秀：在150°C环境下仍能保持相对较低的CS（<30%），适用于高温长期使用场景。
应用领域：适用于高压密封件、耐高温耐化学腐蚀的工业密封系统等。
三. 硬度与CS的实验数据分析
在实验中，采用不同硬度的EPDM橡胶进行压缩永yong久jiu变形测试，测试条件如下：
测试方法：ASTM D395方法B（压缩30%）
测试温度：70°C、100°C、150°C
测试时间：22小时
70°C测试结果
| 硬度 (Shore A) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS (%) | 32 | 28 | 23 | 18 | 12 |
100°C测试结果
| 硬度 (Shore A) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS (%) | 45 | 38 | 30 | 25 | 18 |
150°C测试结果
| 硬度 (Shore A) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS (%) | 70 | 58 | 45 | 35 | 28 |
由以上数据可以看出，硬度越高的EPDM橡胶，其压缩永yong久jiu变形越小，尤其是在高温环境下，高硬度EPDM的优势更加明显。
四. 结论
低硬度EPDM（40-50 Shore A） 具有较大的CS，适用于低压缩恢复要求的应用，如密封条。
中等硬度EPDM（55-65 Shore A） 具有较好的CS平衡，适用于工业密封件、汽车密封系统等。
高硬度EPDM（70-85 Shore A） 具有最zui低di的CS，适用于高温高压密封件、工业垫圈等高性能需求场合。
过氧化物硫化体系可有效降低CS，建议在高温耐久性要求高的情况下优先选择。
通过合理选择EPDM橡胶的硬度及优化配方，可有效改善其压缩永yong久jiu变形性能，延长产品寿命，提高使用可靠性。
特别声明：
Special statement:
转载其他网站内容仅供参考，以传递更多信息而不是盈利。
Reprinting content from other websites is for reference only, to convey more information rather than for profit.
版权属于原作者。如有侵权，请联系删除。
Copyright belongs to the original author. If there is any infringement, please contact us for deletion.