帮我详细讲解三元乙丙橡胶

Question

如题所述

Answer 1

一、乙丙橡胶的生产
目前，全球有近20家公司生产超过100个牌号的乙丙橡胶。我国目前仍需进口EPDM，主要来自日本、荷兰和美国等国家。
二、乙丙橡胶的分类
根据是否添加第三单体，乙丙橡胶分为二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）。
三、乙丙橡胶的结构特点
1. 饱和性和非极性
EPM是完全饱和的橡胶，而EPDM主链完全饱和，侧链含有约1%~2%（摩尔）的不饱和第三单体。EPM具有极高的化学稳定性和良好的热稳定性。乙丙橡胶不易极化，不形成氢键，因此是非极性橡胶，耐受极性介质影响，电绝缘性能优良。
2. 乙烯与丙烯的组成比例
乙烯和丙烯的组成比例影响共聚物的性能。通常，当丙烯含量在30%~40%（摩尔）时，共聚物表现出良好的弹性体特性。
3. 第三单体的含量
为了使第三单体在乙丙橡胶中均匀分布，通常在聚合过程中分阶段加入。当第三单体用量较高时，不饱和度增加，硫化速度加快，与不饱和橡胶的相容性提高，可以与不饱和橡胶混合使用。然而，耐热性和耐老化性可能会降低。
四、乙丙橡胶的性能
1. 比重小
乙丙橡胶的比重为0.86，是现有比重最小的橡胶。
2. 耐老化性能优异
乙丙橡胶具有出色的耐臭氧性能，耐热老化性能在通用橡胶中最佳，可在130℃长期使用，在150℃或更高温度下可短期使用。EPM的性能优于EPDM。此外，乙丙橡胶具有良好的耐候性，使用寿命可超过25年。
3. 电绝缘性能优良
乙丙橡胶的电绝缘性能非常好，与IIR相当，EPM的性能优于EPDM，适合用作电缆材料，特别是在水浸泡后电性能变化小，适用于绝缘制品和水下作业。
4. 耐化学药品性能良好
由于乙丙橡胶的化学稳定性和非极性，它不会与大多数化学药品发生反应，与极性物质相溶性小。例如，与醇、酮、酸（乙酸、甲酸）、强碱、氧化剂（H2O2、HClO）、洗涤剂、磷酸酯类等物质的相容性不佳。
5. 耐水、过热水、水蒸汽性能卓越
由于乙丙橡胶的高分子烷烃结构具有疏水性，因此与极性物质水不易产生相互作用，表现出优异的耐水、耐过热水和耐蒸汽性能。
五、配方与加工
1. 配方
硫化体系：EPDM可以使用硫磺硫化体系，硫磺用量在1~2份之间，宜选用活性较大的促进剂或不同促进剂并用，以确保硫化速度并防止喷霜。
补强体系：由于乙丙橡胶非结晶性，需要补强剂。
增塑体系：常用的增塑剂是石油系增塑剂，如环烷油、石蜡油和芳香油，其中环烷油与乙丙橡胶相容性好。
增粘剂：乙丙橡胶自粘性和与其他材料的粘合力不佳，可加入增粘剂如烷基酚醛树脂、石油树脂、松香等。
防护体系：尽管乙丙橡胶耐老化性能良好，但在高温长期使用下仍需防老剂，常用胺类。
2. 加工
乙丙橡胶加工时，不易包辊和吃炭黑，适合使用密炼分散，装胶容量比正常值高15%。为提高粘合性能，可提高粘合温度和压力。
六、应用领域
- 耐热、耐老化、耐水产品：如耐热输送带、蒸汽胶管、防水卷材
- 耐化学品腐蚀的密封产品、防腐衬里
- 绝缘电线、电缆包皮