乙丙橡胶教材课件.ppt

1、乙丙橡胶一：乙丙橡胶及其分类二：乙丙橡胶的性能三：改性品种及应用简介 2003年我国合成橡胶用量达113万吨左右，其中三元乙丙橡胶用量为2.04万吨，仅占合成橡胶用量的1.8%。近年来，世界合成橡胶生产能力增长变缓，乙丙橡胶生产量和使用量虽有一定的增长，但增长速度不大，年均增长3.8%左右。国内乙丙橡胶消耗增长量也不大，根据预测，2004年三元乙丙橡胶在汽车配件(不含轮胎制品)中的应用仅为1万-1.2万吨。但三元乙丙橡胶在我国车用橡胶密封条产品生产中已成为主体材料，其开发和应用都有着广阔的市场前景。一、乙丙橡胶及其分类1、乙丙橡胶(EPR)是一种以由乙烯和丙烯为主要单体共聚得到的高分子聚合物，

2、是一种非结晶型共聚物。2、分类：根据组成单体分为：二元乙丙橡胶（EPM）三元乙丙橡胶（EPDM)EPM为乙烯和丙烯的共聚物 EPDM为乙烯、丙烯和少量第三单体非共轭二烯烃的共聚物。乙烯乙烯丙烯丙烯共聚共聚乙丙橡胶3、第三单体 工业化生产中常用的第三单体有：乙叉降冰片烯（ENB）、双环戊二烯（DCPD）、1,4-己二烯（HD）。近年来国外研制出用1,7-辛二烯、6,10-二甲基-1,5,9-十一三烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、5,7-二甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等作第三单体。4、化学结构乙丙橡胶分子主链上，乙烯和丙烯单体呈无规则排列，失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性，从

3、而成为弹性体，由于乙丙橡胶二烯烃位于侧链上，因此三元乙丙橡胶不但可以用硫磺硫化，同时还保持了二元乙丙橡胶的各种特性。二元乙丙橡胶分子中不含双键，不能被硫磺硫化，只能用过氧化物、辐射等特殊方法硫化；而三元橡胶可用硫磺硫化，得到了广泛的应用，成为乙丙橡胶的主要品种。典型的二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶的化学结构式可表达如下：二元乙丙橡胶（EPM）乙叉降冰片稀型三元乙丙橡胶（ENB-EPDM）双环戊二烯型三元乙丙橡胶（DCPD-EPDM）：1,4-己二稀型三元乙丙橡胶（HD-EPDM）：二、乙丙橡胶的性能2.1 低密度高填充性乙丙橡胶是密度较低的一种橡胶，其密度为0.87。加之可大量充油和加入填充剂，因

4、而可降低橡胶制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。2.2 耐老化性乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。乙丙橡胶制品在120下可长期使用，在150-200下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度50pphm、拉伸30%的条件下，可达150h以上不龟裂。2.3 耐腐蚀性由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好

5、的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等)及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。在ISO/TR 7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料，并规定了1-4级表示其作用的程度，见表1。等级 体积溶胀率/%硬度降低值 对性能影响 1 10 10 轻微或无 2 10-30 20 较小 3 30-60 60 30 严重 2.4 耐水蒸汽性能乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并优于其耐热性。在230过热蒸汽中，近100h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。2.5 耐过热水性能乙

6、丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用硫化系统密切相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在125过热水中浸泡15个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0.3%。2.6 电性能乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯 2.7 弹性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。2.8 粘接性乙丙橡胶由于分子结构中缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，自粘性和互粘性很差。三、改性品种及应用3.1改性二元乙丙和三元乙丙橡胶从20世纪50年代末、60

7、年代初开发成功以来，世界上又出现了多种改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶(如EPDM/PP)，从而为乙丙橡胶的广泛应用提供了众多的品种和品级。3.1.1主要改性方法改性乙丙橡胶主要是将乙丙橡胶进行溴化、氯化、磺化、顺酐化、马来酸酐化、有机硅改性、尼龙改性等。乙丙橡胶还有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等。多年来，采用共混、共聚、填充、接枝、增强和分子复合等手段，获得了许多综合性能好的高分子材料。乙丙橡胶通过改性，也在性能方面获得很大的改善，从而扩大了乙丙橡胶的应用范围。3.1.2改性品种（1）溴化乙丙橡胶是在开炼机上以经溴化剂处理而成。溴化后乙丙橡胶可提高其硫化速度和粘合性能，但机械强度下降，因而溴化乙丙橡胶仅

8、适用于作乙丙橡胶与其他橡胶粘合的中介层。（2）氯化乙丙橡胶是将氯气通过三元乙丙橡胶溶液中而制成。乙丙橡胶氯化后可提高硫化速度以及与不饱和橡胶的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也有所改善。（3）磺化乙丙橡胶是将三元乙丙橡胶溶于溶剂中，经磺化剂及中和剂处理而成。磺化乙丙橡胶由于具有热塑性弹性体的性质和良好的粘着性能，在胶粘剂、涂覆织物、建筑防水材料、防腐衬里等方面将得到广泛的应用。（4）丙烯腈接枝的乙丙橡胶以甲苯为溶剂，过氯化苯甲醇为引发剂，在80笔下使丙烯腈接枝于乙丙橡胶。丙烯腈改性乙丙橡胶不但保留了乙丙橡胶耐腐蚀性，而且获得了相当于丁腈-26的耐油性，具有较好的物理机械性能和加工性能。（5）热

9、塑性乙丙橡胶(EPDM/PP)是以三元乙丙橡胶为主体与聚丙烯进行混炼。同时使乙丙橡胶达到预期交联程度的产物。它不但在性能上仍保留乙丙橡胶所固有的特性，而且还具有显著的热塑性塑料的注射、挤出、吹塑及压延成型的工艺性能。（6）除此之外，改性乙丙橡胶还有氯磺化乙丙橡胶、丙烯酸酯接枝乙丙橡胶等。3.2 乙丙橡胶的应用因乙丙橡胶分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧、电绝缘性、低压缩永久变形、高强度和高伸长率等宝贵性能，其应用极为广泛，消耗量逐年增加。根据乙丙橡胶的不同系列和分子结构方面的特点，乙丙橡胶应用种类有通用型、混用型、快速硫化型、易加工型和二烯烃橡胶并用型等不同应用类型。从实际应用情况

10、分析，乙丙橡胶在非轮胎方面得到了广泛的应用。3.2.1 汽车工业乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。3.2.2建筑行业由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性，又有施工简便等特点，因此乙丙橡胶在建筑行业中主要用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。3.2.3 电气和电子行业在电气和电子行业中主要利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆3.2.4 其他领域除上述外，乙丙橡胶在日常生活用品、体育器材、机械化工设备、润滑油改性和各种橡胶制品生产领域中均有应用。尽管乙丙橡胶的生胶价格偏高，尤其是进口的乙丙橡胶生胶价格更高，但充分利用其高充油性和高填充性，并利用可与其他橡胶并用的特性，降低混炼胶的生产成本是切实可行的，实际材料生产成本不会比其他橡胶高出多少。