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三元乙丙橡膠EPDM三元乙丙橡膠 EPDM文名：三元乙丙橡膠
三元乙丙橡膠介紹
三元乙丙橡膠乙烯、丙烯及非共軛二烯烴三元共聚物1963年開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)每年全世界消費(fèi)量80萬(wàn)噸EPDM主要特性其優(yōu)越耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕能力由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族具有極好硫化特性所有橡膠當(dāng)EPDM具有低比重能吸收大量填料和油而影響特性大因此制作成本低廉橡膠化合物
分子結(jié)構(gòu)和特性
三元乙丙乙烯、丙烯和非共軛二烯烴三元共聚物二烯烴具有特殊結(jié)構(gòu)只有兩鍵之才能共聚飽和雙鍵主要作交鏈處另飽和會(huì)成聚合物主鏈只會(huì)成邊側(cè)鏈三元乙丙主要聚合物鏈完全飽和特性使得三元乙丙抵抗熱光氧氣尤其臭氧三元乙丙本質(zhì)上無(wú)極性對(duì)極性溶液和化學(xué)物具有抗性吸水率低具有良好絕緣特性
三元乙丙生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)改變?nèi)龁误w數(shù)量乙烯丙烯比分子量及其分布及硫化方法調(diào)整其特性
EPDM第三單體選擇
第三二烯烴類(lèi)型單體通過(guò)乙烯和丙烯共聚聚合物產(chǎn)生飽和便實(shí)現(xiàn)硫化第三單體選擇必須滿(mǎn)足下要求：
多兩鍵：聚合硫化
反應(yīng)類(lèi)似于兩種基本單體
主鍵隨機(jī)聚合產(chǎn)生均勻分布
足夠揮發(fā)性便于從聚合物除去
終聚合物硫化速度合適
二烯烴類(lèi)型和含量對(duì)聚合物特性影響
三元乙丙生產(chǎn)主要用ENB和DCPD
三元乙丙廣泛使用ENB比DCPD產(chǎn)品硫化要快得多相同聚合條件下第三單體本質(zhì)影響著長(zhǎng)鏈支化按下順序遞增：EPM<EPDM(ENB)<EPDM(DCPD)
三元乙丙其受二烯烴第三單體影響還有：
ENB－快速硫化高拉伸強(qiáng)度低永久形變
DCPD－防焦性低永久應(yīng)變低成本
隨著二烯烴第三單體增加會(huì)有下列影響發(fā)生：更快硫化率更低壓縮形變高定伸促進(jìn)劑選擇多樣性減少防焦性和延展更高聚合物成本
乙烯丙烯比
乙烯丙烯比硫化階段進(jìn)行改變商業(yè)三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/2050/50當(dāng)乙烯丙烯比由50/50變化80/20時(shí)正面影響有：更高壓坯強(qiáng)度更高拉伸強(qiáng)度更高結(jié)晶化更低玻璃體轉(zhuǎn)化溫度能原材料聚合物轉(zhuǎn)化成丸狀及更好擠出特性好影響好壓延混合性較差低溫特性及好壓縮形變
當(dāng)丙烯比例更高時(shí)好處更好加工性能更好低溫特性及更好壓縮形變等
分子量和分子量分布
彈性體分子量通常用門(mén)尼粘度表示三元乙丙門(mén)尼粘度些值高溫下得通常125℃樣做主要原因要消去由高乙烯含量所產(chǎn)生任何影響（結(jié)晶化）由此會(huì)掩蓋聚合物真正分子量三元乙丙門(mén)尼粘度范圍20100之間也有更高分子量商用三元乙丙也有生產(chǎn)般都充油便混煉
分子量及三元乙丙分布聚合過(guò)程通過(guò)下途徑聚合：
催化劑及共催化劑類(lèi)型和濃度溫度改性劑氫濃度
三元乙丙分子量分布通過(guò)凝膠滲透色譜法使用二氯苯作溶劑高溫下（150℃）測(cè)量而得分子量分布通常被稱(chēng)重量平均分子量與數(shù)量平均分子量比例根據(jù)普通和高度支化結(jié)構(gòu)值25之間變化由于有分鍵含有DCPD三元乙丙橡膠更寬分子量分布
通過(guò)增加三元乙丙分子量正面影響有：更高拉伸和撕裂強(qiáng)度高溫情況下更高生坯強(qiáng)度能夠吸收更多油和填料（低成本）隨著分子量分布增加正面影響有：增加混煉和碾磨加工性較窄分子量分布改進(jìn)硫化速度硫化狀態(tài)及注塑行
硫化類(lèi)型
三元乙丙利用有機(jī)過(guò)氧化物或者硫來(lái)進(jìn)行硫化相比與硫磺硫化過(guò)氧化物交鏈三元乙丙用于電線(xiàn)電纜工業(yè)時(shí)具有更高溫度抗性更低壓縮形變及改進(jìn)硫化特性過(guò)氧化物硫化好地方于更高成本
正前面所提三元乙丙交鏈速度和硫化時(shí)間隨著硫化類(lèi)型和含量而改變當(dāng)三元乙丙與丁基天橡膠丁苯橡膠混合時(shí)選擇合適三元乙丙產(chǎn)品時(shí)必須要考慮下列因素：
當(dāng)與丁基進(jìn)行混合時(shí)由于丁基具有較低飽和度適應(yīng)丁基硫化速度好選擇相對(duì)較低含量DCPD和ENB含量三元乙丙當(dāng)與天橡膠和丁苯橡膠混合時(shí)好選擇8％10％ENB含量三元乙丙滿(mǎn)足其硫化速度
乙丙橡膠乙烯和丙烯主要原材料合成耐老化、電絕緣性能和耐臭氧發(fā)能突出乙丙橡膠大量充油和填充碳黑制品價(jià)格較低乙丙橡膠化學(xué)穩(wěn)定性好耐磨性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近乙丙橡膠用途十分廣泛作輪胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎及汽車(chē)零部件還作電線(xiàn)、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料還制造及鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品 乙丙橡膠性能與改進(jìn)：
、1、低密度高填充性
乙丙橡膠密度較低種橡膠其密度0.87加之大量充油和加入填充劑因而降低橡膠制品成本彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格高缺點(diǎn)并且對(duì)高門(mén)尼值乙丙橡膠來(lái)說(shuō)高填充物理機(jī)械能降低幅度大
2、耐老化性
乙丙橡膠有優(yōu)異耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動(dòng)性乙丙橡膠制品120℃下長(zhǎng)期使用150- 200℃下短暫或間歇使用加入適宜防老劑提高其使用溫度過(guò)氧化物交聯(lián)三元乙丙橡膠苛刻條件下使用三元乙丙橡膠臭氧濃度 50pphm、拉伸30%條件下達(dá)150h上龜裂
3、耐腐蝕性
由于乙丙橡膠缺乏極性飽和度低因而對(duì)各種極性化學(xué)品醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動(dòng)植物油、酮和脂等均有較好抗耐性；脂屬和芳屬溶劑（汽油、苯等）及礦物油穩(wěn)定性較差濃酸長(zhǎng)期作用下性能也要下降ISO/TO 7620匯集了近400種具有腐蝕性氣態(tài)和液態(tài)化學(xué)品對(duì)各種橡膠性能作用資料并規(guī)定了1-4級(jí)表示其作用程度,腐蝕性化學(xué)品對(duì)橡膠性能影響:
等級(jí) 體積 溶脹率/% 硬度降低值 對(duì)性能影響
1 ＜10 ＜10 輕微或無(wú)
2 10-20 ＜20 較小
3 30-60 ＜30 等
4 ＞60 ＞30 嚴(yán)重
4、耐水蒸汽性能
乙丙橡膠有優(yōu)異耐水蒸汽性能并估優(yōu)于其耐熱性230℃過(guò)熱蒸汽近100h外觀無(wú)變化而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天橡膠同樣條件下經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象
5、耐過(guò)熱水性能
乙丙橡膠耐過(guò)熱水性能亦較好與所有硫化系統(tǒng)密切相關(guān)二硫化二啡啉、TMTD硫化系統(tǒng)乙丙橡膠125℃過(guò)熱水浸泡15月力學(xué)性能變化甚小體積膨脹率僅0.3%
6、電性能
乙丙橡膠具有優(yōu)異電絕緣性能和耐電暈性電性能優(yōu)于或接近于丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯
7、彈性
由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)無(wú)極性取代基分子內(nèi)聚能低分子鏈較寬范圍內(nèi)保持柔順性?xún)H次于天商榷和順丁橡膠并低溫下仍能保持
8、粘接性
乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)缺少活性基團(tuán)內(nèi)聚能低加上膠料易于噴霜自粘性和互粘性差
二、乙丙橡膠改性品種．
三元乙丙和三元乙丙橡膠從20世紀(jì)50年代末60年代初開(kāi)發(fā)成功來(lái)世界上又出現(xiàn)了多種改性乙丙橡膠和熱塑性乙丙橡膠（EPDM/PE）從而乙丙橡膠廣泛應(yīng)用提供了眾多品種和品級(jí)改性乙丙橡膠主要乙丙橡膠進(jìn)行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來(lái)酸酐化、有機(jī)硅改性、尼龍改性等乙丙橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等多年來(lái)采用共混、共聚、填充、接枝、增強(qiáng)和分子復(fù)合等手段獲得了許多綜合性能好高分子材料乙丙橡膠通過(guò)改性也性能方面獲得大改善從而擴(kuò)大了乙丙橡膠應(yīng)用范圍
溴化乙丙橡膠開(kāi)煉機(jī)上經(jīng)溴化劑處理而成溴化乙丙橡膠提高其硫化速度和粘合性能機(jī)械強(qiáng)度下降因而溴化乙丙橡膠僅適用于作乙丙橡膠與其橡膠粘合介層
氯化乙丙橡膠氯氣通過(guò)三元乙丙橡膠溶液而制成乙丙橡膠氯化提高硫化速度及與飽和商榷相容性耐燃性、耐油性粘合性能也所改善
磺化乙丙橡膠三元乙丙橡膠溶于溶劑經(jīng)磺化劑膠和劑處理而成磺化乙丙橡膠由于具有熱塑性彈性體體質(zhì)和良好粘著性能膠粘劑 、涂覆織物、建筑防水瘦肉、防腐襯里等方面得廣泛應(yīng)用
丙烯腈接枝乙丙橡膠甲苯溶劑過(guò)氯化苯甲醇引發(fā)劑80℃下使丙烯腈接枝于乙丙橡膠丙烯腈改性乙丙橡膠保留了乙丙橡膠耐腐蝕性而且獲得了相當(dāng)于丁腈-26耐油性具有較好物理機(jī)械性能和加工性能
熱塑性乙丙橡膠（EPDM/PP）三元乙丙橡膠主體與聚丙烯進(jìn)行混煉同時(shí)使乙丙橡膠達(dá)預(yù)期交聯(lián)程度產(chǎn)物化性能上仍保留乙丙橡膠所固有特性而且還具有顯著熱塑性塑料注射、擠出、吹塑及壓延成型工藝性能
除此之外改性乙丙橡膠還有氯磺化乙丙商榷、丙烯酸酯接枝乙丙橡膠等