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。
在三元乙丙生产过程中,通过改变三单体的数量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
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:
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
终聚合物硫化速度合适
由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基,分子内聚能低,分子链可在较宽范围内保持柔顺性,仅次于天然橡胶和顺丁橡胶,并在低温下仍能保持。
优异的耐化学药品特性,耐酸、碱、洗涤剂、动植物油、醇、酮等;杰出的耐水、耐过热水、耐水蒸气性能;耐极性油性能。
三元乙丙橡胶合成中的非共轭二烯烃类型的单体是通过与乙烯和丙烯的共聚,在聚合物中产生不饱和键,以便实现硫化。
优异的耐老化特性,耐天候、耐臭氧、耐日光、耐热、耐水、耐水蒸气、耐紫外线、耐辐射等老化性能,在与其他不饱和的二烯类橡胶如NR、SBR、BR、NBR、和CR等并用时,EPDM可起到高分子抗氧剂或防老剂的作用。
乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,是乙丙橡胶的一种,以EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)表示,因其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异,可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。
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。
三元乙丙的交联速度和硫化时间随着硫化类型和含量而改变。当三元乙丙与丁基,天然橡胶
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(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
ENB-快速硫化,高拉伸强度,低***形变
DCPD-防焦性,低***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,***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。