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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年開始商業(yè)化生產每年全世界消費量80萬噸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
分子結構和特性
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構只有兩鍵之才能共聚飽和雙鍵主要作交鏈處另飽和會成聚合物主鏈只會成邊側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上無極性對極性溶液和化學物具有抗性吸水率低具有良好絕緣特性
三元乙丙生產過程通過改變三單體數量乙烯丙烯比分子量及其分布及硫化方法調整其特性
EPDM第三單體選擇
第三二烯烴類型單體通過乙烯和丙烯共聚聚合物產生飽和便實現硫化第三單體選擇必須滿足下要求：
多兩鍵：聚合硫化
反應類似于兩種基本單體
主鍵隨機聚合產生均勻分布
足夠揮發(fā)性便于從聚合物除去
終聚合物硫化速度合適
二烯烴類型和含量對聚合物特性影響
三元乙丙生產主要用ENB和DCPD
三元乙丙廣泛使用ENB比DCPD產品硫化要快得多相同聚合條件下第三單體本質影響著長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－快速硫化高拉伸強度低永久形變
DCPD－防焦性低永久應變低成本
隨著二烯烴第三單體增加會有下列影響發(fā)生：更快硫化率更低壓縮形變高定伸促進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行改變商業(yè)三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/2050/50當乙烯丙烯比由50/50變化80/20時正面影響有：更高壓坯強度更高拉伸強度更高結晶化更低玻璃體轉化溫度能原材料聚合物轉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
當丙烯比例更高時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尼粘度表示三元乙丙門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生任何影響（結晶化）由此會掩蓋聚合物真正分子量三元乙丙門尼粘度范圍20100之間也有更高分子量商用三元乙丙也有生產般都充油便混煉
分子量及三元乙丙分布聚合過程通過下途徑聚合：
催化劑及共催化劑類型和濃度溫度改性劑氫濃度
三元乙丙分子量分布通過凝膠滲透色譜法使用二氯苯作溶劑高溫下（150℃）測量而得分子量分布通常被稱重量平均分子量與數量平均分子量比例根據普通和高度支化結構值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
通過增加三元乙丙分子量正面影響有：更高拉伸和撕裂強度高溫情況下更高生坯強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硫化速度硫化狀態(tài)及注塑行
硫化類型
三元乙丙利用有機過氧化物或者硫來進行硫化相比與硫磺硫化過氧化物交鏈三元乙丙用于電線電纜工業(yè)時具有更高溫度抗性更低壓縮形變及改進硫化特性過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間隨著硫化類型和含量而改變當三元乙丙與丁基天橡膠丁苯橡膠混合時選擇合適三元乙丙產品時必須要考慮下列因素：
當與丁基進行混合時由于丁基具有較低飽和度適應丁基硫化速度好選擇相對較低含量DCPD和ENB含量三元乙丙當與天橡膠和丁苯橡膠混合時好選擇8％10％ENB含量三元乙丙滿足其硫化速度
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格較低乙丙橡膠化學穩(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、膠條和內胎及汽車零部件還作電線、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：
、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了乙丙橡膠生膠價格高缺點并且對高門尼值乙丙橡膠來說高填充物理機械能降低幅度大
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、充油性及常溫流動性乙丙橡膠制品120℃下長期使用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氧化物交聯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各種極性化學品醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動植物油、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)化學品對各種橡膠性能作用資料并規(guī)定了1-4級表示其作用程度,腐蝕性化學品對橡膠性能影響:
等級 體積 溶脹率/% 硬度降低值 對性能影響
1 ＜10 ＜10 輕微或無
2 10-20 ＜20 較小
3 30-60 ＜30 等
4 ＞60 ＞30 嚴重
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℃過熱蒸汽近100h外觀無變化而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天橡膠同樣條件下經歷較短時間外觀發(fā)生明顯劣化現象
5、耐過熱水性能
乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好與所有硫化系統密切相關二硫化二啡啉、TMTD硫化系統乙丙橡膠125℃過熱水浸泡15月力學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、聚乙烯和交聯聚乙烯
7、彈性
由于乙丙橡膠分子結構無極性取代基分子內聚能低分子鏈較寬范圍內保持柔順性僅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構缺少活性基團內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50年代末60年代初開發(fā)成功來世界上又出現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用提供了眾多品種和品級改性乙丙橡膠主要乙丙橡膠進行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來酸酐化、有機硅改性、尼龍改性等乙丙橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等多年來采用共混、共聚、填充、接枝、增強和分子復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改性也性能方面獲得大改善從而擴大了乙丙橡膠應用范圍
溴化乙丙橡膠開煉機上經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械強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用
丙烯腈接枝乙丙橡膠甲苯溶劑過氯化苯甲醇引發(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于丁腈-26耐油性具有較好物理機械性能和加工性能
熱塑性乙丙橡膠（EPDM/PP）三元乙丙橡膠主體與聚丙烯進行混煉同時使乙丙橡膠達預期交聯程度產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