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三元乙丙橡胶介绍
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃(PO)家族,它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有最低的比重,能吸收大量的填料和油而对特性影响不大,因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
分子结构和特性
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链,只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热,光,氧气,尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有良好的绝缘特性。
EPDM第三单体的选择
第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚,在聚合物中产生不饱和,以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求:
最多两键:一个可聚合,一个可硫化
反应类似于两种基本的单体
主键随机聚合产生均匀分布
足够的挥发性,便于从聚合物中除去
最终聚合物硫化速度合适
目前工业化生产三元乙丙橡胶用第三单体只有如下三种:
乙叉降冰片烯(ENB)
双环戊二烯(DCPD)
1,4-己二烯(HD)
CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2
(此种单体目前只有美国Du Pont公司一家使用)
二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响
三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。
三元乙丙中最广泛使用的是ENB,它比DCPD产品硫化要快得多。在相同的聚合条件下,第三单体的本质影响着长链支化,按以下顺序递增:EPM<EPDM(ENB)<EPDM(DCPD)
三元乙丙其他的受二烯烃第三单体影响的还有:
ENB-快速硫化,高拉伸强度,低永久形变
DCPD-防焦性,低永久应变,低成本
随着二烯烃第三单体的增加,将会有下列影响发生:更快硫化率,更低的压缩形变,高定伸,促进剂选择的多样性,减少的防焦性和延展,更高的聚合物成本。
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