EPDMカラフル顆粒は、EPDMゴムに複数の添加剤を配合し、混合、加硫、造粒した弾性粒状物です。屋外スポーツ・レジャー施設のコア素材として、 耐紫外線性、耐老化性、弾力性、環境性に優れています。単一成分の材料とは異なり、EPDM 顆粒は、各成分が特定の機能を担う典型的な複合システムです。原料の合理的な配置が、材料の加工性、性能、コストのバランスをとる鍵となります。この論文では、EPDM のカラフルな顆粒の組成を詳細に分析し、システム内の各成分の役割を分析します。
EPDM は、の 3 つのモノマーから合成されるターポリマーです エチレン、プロピレン、ジエン (通常はエチリデン ノルボルネンまたはジシクロペンタジエン)。その分子構造はジエン架橋部位を除いて飽和しており、オゾン、紫外線、高温老化に対する優れた耐性を備えています。
エチレン含有量: 45% ～ 75%、材料の硬度と機械的強度を決定します。エチレン含有量が高いほど剛性と耐摩耗性が向上します。
プロピレン含有量: 20% ～ 50%、低温環境での脆化を避けるために低温の柔軟性を調整します。
ジエン含有量: 2% ～ 8%。加硫時の架橋サイトを提供し、ゴムが安定した三次元網目構造を形成し、応力下でも弾性を維持します。
高品質の EPDM カラフル顆粒では、EPDM ゴム含有量は通常 20% ～ 40% (重量比) です。複合材料の連続相として、材料の「骨格」として機能し、次の中核機能を担います。
基本的な弾性と復元力を提供し、スポーツサーフェスの衝撃吸収性能を確保します。
すべての充填剤と添加剤を結合させ、顆粒の構造的完全性を維持します。
材料の耐候性と耐老化性を決定し、顆粒の耐用年数 (5 ～ 10 年) に直接影響します。
フィラーは EPDM 顆粒に最も豊富に含まれる補助成分であり、含有量は 30% ～ 60%です。これらは強化充填剤と不活性充填剤に分けられ、コストの削減、加工性の向上、物性の向上を実現します。
成分: 沈降炭酸カルシウム (CaCO₃)、EPDM 顆粒の最も一般的な充填剤。
関数：
低コストのエクステンダーとして生産コストを大幅に削減します。
弾性を低下させることなく、顆粒の硬度と寸法安定性を高めます。
顔料や添加剤の分散均一性を向上させます。
成分：沈降シリカ、タルク粉末、カオリン等、含有量5～15％。
関数：
EPDMゴムの引張強度、耐引裂性、耐摩耗性を向上させます。
紫外線遮蔽性能を高め、老化を遅らせます。
用途: 主にプロスポーツトラックや高頻度使用の遊び場用のハイエンド EPDM 顆粒に使用されます。
パラフィン系ホワイトオイル は EPDM 顆粒の主な可塑剤であり、含有量は 5% ～ 15%です。 EPDMゴムとの相溶性が良好な不揮発性の低芳香族鉱物油です。
EPDMゴムの粘度を下げ、混合加工性やフィラーの分散性を向上させます。
顆粒の低温柔軟性を高め、寒冷地でのひび割れを防止します。
さまざまなシナリオの弾性要件を満たすために、完成した顆粒の硬度を調整します。
EPDM 顆粒の明るく耐久性のある色の鍵となるのは着色顔料であり、その含有量は 1% ～ 5%です。配合時に顔料を添加する採用し、高品質な顆粒を実現しました。 貫通染色技術 （内外の色を均一にする）を
無機顔料：酸化鉄（赤、黄、黒）、二酸化チタン（白）、酸化クロム（緑）など 利点：耐紫外線性、耐光性、耐熱性に優れ、色あせしにくい。屋外用 EPDM 顆粒に広く使用されています。
有機顔料：フタロシアニン（青、緑）、アゾ顔料（赤、オレンジ）など 利点：色が明るく、着色力が高い。特殊な色のカスタマイズに使用されますが、無機顔料に比べて耐候性が若干劣ります。
顔料の分散を改善するために、原料顔料の代わりに カラーマスターバッチ (EPDM キャリア樹脂に事前分散された顔料) がよく使用されます。顔料の凝集を防ぎ、顆粒の均一な色を保証し、色の安定性を向上させます。
加硫とは、EPDM ゴムの分子を架橋して網目構造にし、プラスチックゴムを弾性ゴムに変えるプロセスです。加硫系は 1% ～ 3%を占めます。 全組成の
硫黄は EPDM 顆粒の最も一般的な加硫剤であり、促進剤と組み合わせて効率的な硬化システムを形成します。
一般的な促進剤には、加硫温度を下げ、硬化時間を短縮し、架橋効率を向上させるチアゾール (MBT)、スルフェンアミド (CBS) などが含まれます。
EPDM 分子の安定した架橋ネットワークを形成し、顆粒に永久的な弾性と形状安定性を与えます。
材料の機械的強度と耐老化性を向上させます。
少量の機能性添加剤 ( 0.5% ～ 2% ) が添加されます。EPDM 顆粒の特定の特性を最適化するために、
成分：ヒンダードアミン（HALS）、フェノール系酸化防止剤など
機能：紫外線を吸収し、ゴム分子の酸化反応をブロックし、屋外での長期暴露による色あせ、ひび割れ、性能低下を防ぎます。
機能：フィラーや顔料の均一分散を促進し、加工時の摩擦を軽減し、顆粒の表面平滑性を向上させます。
機能: EPDM ゴムの老化プロセスを遅らせ、顆粒の耐用年数を延ばし、安定した弾性と色を維持します。
EPDM のカラフルな顆粒の性能は、 相乗効果によって決まります。 単一の成分ではなく、すべての成分の高品質 EPDM 顆粒の一般的な組成比 (重量による) は次のとおりです。
表格
成分 |
コンテンツの範囲 |
コア機能 |
|---|---|---|
EPDMゴム |
25%～35% |
弾性骨格、結合フィラー |
炭酸カルシウム |
40%～50% |
コストダウン、硬度調整 |
パラフィン系ホワイトオイル |
8%～12% |
可塑化、低温柔軟性 |
カラー顔料/マスターバッチ |
2%～4% |
発色、色安定性 |
加硫システム |
1%～2% |
架橋、弾性形成 |
機能性添加剤 |
0.5%～1.5% |
耐紫外線性、耐老化性 |
アプリケーションシナリオに応じて比率を調整します。
プロスポーツトラック: EPDM 含有量 (35% ～ 40%) と強化フィラーを増やして、耐摩耗性と弾性を強化します。
一般運動場：炭酸カルシウムの配合量を適切に増量し、基本性能を確保しつつコストダウンを図ります。
高温・紫外線の強い地域：紫外線安定剤と無機顔料を増量し、耐候性を向上させます。
EPDM カラフル顆粒は 、マトリックスとして EPDM ゴム、主充填剤として炭酸カルシウム、可塑剤としてホワイトオイル、着色剤として顔料、および補助剤として加硫システムと機能性添加剤を含む洗練された複合材料システムです。各コンポーネントは明確な分業を持ち、他のコンポーネントと相乗効果を発揮し、材料の弾性、耐候性、色の安定性、機械的特性を共同で決定します。
屋外スポーツやレジャー施設の需要が高まる中、EPDM 顆粒組成の最適化では、 EPDM 含有量の高さ、VOC の低さ、環境性能の向上に焦点が当てられます。組成と機能メカニズムを深く理解することは、製品の品質の向上、コストの削減、EPDM 材料産業の持続可能な発展の促進に役立ちます。
