三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物,1963年開始商業(yè)化生產(chǎn)。每年全世界的消費量是80萬噸。EPDM最主要的特性就是其優(yōu)越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族,它具有極好的硫化特性。在所有橡膠當中,EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影響特性不大。因此可以制作成本低廉的橡膠化合物。
分子結(jié)構(gòu)和特性
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物。二烯烴具有特殊的結(jié)構(gòu),只有兩鍵之一的才能共聚,不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處。另一個不飽和的不會成為聚合物主鏈,只會成為邊側(cè)鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈是完全飽和的。這個特性使得三元乙丙可以抵抗熱,光,氧氣,尤其是臭氧。三元乙丙本質(zhì)上是無極性的,對極性溶液和化學物具有抗性,吸水率低,具有良好的絕緣特性。
在三元乙丙生產(chǎn)過程中,通過改變?nèi)龁误w的數(shù)量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以調(diào)整其特性。
EPDM第三單體的選擇
第三二烯烴類型的單體是通過乙烯和丙烯的共聚,在聚合物中產(chǎn)生不飽和,以便實現(xiàn)硫化。第三單體的選擇必須滿足以下要求:
最多兩鍵:一個可聚合,一個可硫化
反應類似于兩種基本的單體
主鍵隨機聚合產(chǎn)生均勻分布
足夠的揮發(fā)性,便于從聚合物中除去
最終聚合物硫化速度合適
二烯烴類型和含量對聚合物特性的影響
三元乙丙生產(chǎn)中主要是用ENB和DCPD。
三元乙丙中最廣泛使用的是ENB,它比DCPD產(chǎn)品硫化要快得多。在相同的聚合條件下,第三單體的本質(zhì)影響著長鏈支化,按以下順序遞增:EPM三元乙丙其他的受二烯烴第三單體影響的還有:
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的增加,將會有下列影響發(fā)生:更快硫化率,更低的壓縮形變,高定伸,促進劑選擇的多樣性,減少的防焦性和延展,更高的聚合物成本
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