三元乙丙橡膠簡(jiǎn)介

1、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(fèi)量是80萬(wàn)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(dāng)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(gè)不飽和 的不會(huì)成為聚合物主鏈，只會(huì)成為邊側(cè)

2、鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈?zhǔn)峭耆柡偷?。這個(gè)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(wú)極性的，對(duì)極性溶液和化學(xué)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(guò)程中，通過(guò)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(guò)乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中產(chǎn)生不飽和，以便實(shí)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(gè)可聚合，一個(gè)可硫化 

3、;反應(yīng)類似于兩種基本的單體 主鍵隨機(jī)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(duì)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(zhǎng)鏈支化，按以下順序遞增：EPM<EPDM(ENB)<EPDM(DCPD) 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(qiáng)度，低永久形變 DCPD防焦性，低永久應(yīng)變，低成本 

4、隨著二烯烴第三單體的增加，將會(huì)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(jìn)劑選擇的多樣性，減少的防焦性和延展，更高的聚合物成本。 乙烯丙烯比       乙烯丙烯比可以在硫化階段進(jìn)行改變，商業(yè)的三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/20到50/50。當(dāng)乙烯丙烯比由50/50變化到80/20 時(shí)，正面的影響有：更高的壓坯強(qiáng)度，更高的拉伸強(qiáng)度，更高的結(jié)晶化，更低的玻璃體轉(zhuǎn)化溫度，能將原材料聚合物轉(zhuǎn)化成丸狀，以及更好的擠出特性。不好的影響 就是不好的壓延混合性，較差的低溫特性，以及不好的壓縮形變。 

5、60;    當(dāng)丙烯比例更高時(shí)，好處就是更好的加工性能，更好的低溫特性以及更好的壓縮形變等。 分子量和分子量分布     彈性體的分子量通常用門尼粘度表示。在三元乙丙的門尼粘度中，這些值是在高溫下得到的，通常為125，這樣做的主要原因是要消去由高乙烯含量所 產(chǎn)生的任何影響（結(jié)晶化），由此會(huì)掩蓋聚合物的真正分子量。三元乙丙的門尼粘度范圍在20到100之間。也有更高分子量的商用三元乙丙也有生產(chǎn)，但一般都 充油，以便混煉。 分子量以及在三元乙丙中的分布可以在聚合過(guò)程中通過(guò)以下途徑聚合：

6、60;催化劑以及共催化劑的類型和濃度 溫度 改性劑，如氫的濃度       三元乙丙的分子量分布可以通過(guò)凝膠滲透色譜法使用二氯苯作為溶劑在高溫下（150）測(cè)量而得。分子量分布通常被稱為是重量平均分子量與數(shù)量 平均分子量的比例。根據(jù)普通和高度支化的結(jié)構(gòu)，這個(gè)值在2到5之間變化。由于有分鍵，含有DCPD的三元乙丙橡膠更寬的分子量分布。      通過(guò)增加三元乙丙的分子量，正面影響有：更高的拉伸和撕裂強(qiáng)度，在高溫情況下更高的生坯強(qiáng)度，能夠吸收更多的油和

7、填料（低成本）。隨著分子量分 布的增加，正面的影響有：增加的混煉和碾磨加工性。但是，較窄的分子量分布可以改進(jìn)硫化速度，硫化狀態(tài)以及注塑行為。 硫化類型     三元乙丙可以利用有機(jī)過(guò)氧化物或者硫來(lái)進(jìn)行硫化。但是，相比與硫磺硫化，過(guò)氧化物交鏈的三元乙丙用于電線電纜工業(yè)時(shí)具有更高的溫度抗性，更低的壓縮形變以及改進(jìn)的硫化特性。過(guò)氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。     正如前面所提到的，三元乙丙的交鏈速度和硫化時(shí)間隨著硫化類型和含量而改變。當(dāng)三元乙丙與丁基，天然橡膠，丁苯橡膠混合時(shí)，

8、在選擇合適的三元乙丙產(chǎn)品時(shí)，必須要考慮到下列因素： 當(dāng)與丁基進(jìn)行混合時(shí)，由于丁基具有較低的不飽和度，為適應(yīng)丁基的硫化速度，最好選擇相對(duì)較低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。    當(dāng)與天然橡膠和丁苯橡膠混合時(shí)，最好選擇8到10ENB含量的三元乙丙，以滿足其硫化速度。三元乙丙橡膠（ethylene-Propylene terpolymer）是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物， 是乙丙橡膠的主要品種。它除保持二元乙丙橡膠優(yōu)良的耐臭氧性、耐候性、耐熱性等特性外。在硫化速度、配合和硫化膠性能等方面又不完全同于二元乙丙橡 膠。 

9、;1.基本配合和質(zhì)量檢驗(yàn)方法：三元乙丙橡膠的質(zhì)量檢驗(yàn)，除國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）制定的三元乙丙橡膠硫化膠性能檢 驗(yàn)方法外，我國(guó)和其它國(guó)家目前尚無(wú)統(tǒng)一的國(guó)家級(jí)和部級(jí)乙丙橡膠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法，大多數(shù)生產(chǎn)者均采用其公司或廠家的企業(yè)檢驗(yàn)方法和質(zhì)量控制標(biāo) 準(zhǔn)。 ISO和ASTM三元乙丙橡膠硫化膠性能檢驗(yàn)方法三元乙丙橡膠100 氧化鋅5 硫磺 1.5 硬脂酸1.0 油爐法炭黑80 ASTM103號(hào) 油50 促進(jìn)劑TMTD1.0 促進(jìn)劑M0.5  y=在充油母煉膠中，

10、每100份基礎(chǔ)橡膠中油的份 數(shù)。 如y大于50份，則配方3不在加 油。  現(xiàn)行工業(yè)參比炭黑，可用NB378炭黑代替，其結(jié)果稍有不同。  ASTM103號(hào)油特征：100時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度為 16.8±1.2mm2/S，粘度比重常數(shù)為0.889±0.002。  適用于通用型三元乙丙橡膠。  適用于乙烯含量大于67的高生膠強(qiáng)度的壓 出類三元乙丙橡膠。  適用于充油三元乙丙橡膠。 2混煉方法：ISO混煉方法有方法A和方法B兩種。 方法A為開放式混煉方法

11、； 方法B為密煉機(jī)混 煉，開煉機(jī)加硫化體系及下片的方法。 ASATM用于檢驗(yàn)三元乙丙橡膠的混煉方法有密煉機(jī)法、微型密煉機(jī)方法和開煉機(jī)方法三種方法。方法出 處 ISO 40971980（E） ASTM D356881a 一、結(jié)構(gòu)特征      乙丙橡膠系以乙烯和丙烯為基礎(chǔ)單體合成的彈性體合成物。乙丙橡膠依分子鏈中單體單元組成不同，有二元乙炳膠合三元乙丙膠之分。前者為乙烯和丙烯兩 種組分的共聚物，后者為乙烯、丙烯和少量的第三單體（非共軛二烯聽(tīng)）的共聚物。 乙丙

12、橡膠分子鏈段的序列組成屬聚亞甲基型結(jié)構(gòu)。按國(guó)際合成橡膠命名法，二 元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠分別定名為： EPM(ethylene propylene methylene) 和 EPDM （ ethyl- ene propylene diene methylene ）  兩者統(tǒng)稱為乙丙橡膠 （ ethylene propylene rubber, EPR ）。   二、品種牌號(hào)的劃分

13、60; （1）劃分原則       乙丙橡膠商品牌號(hào)的劃分，主要是依據(jù)分子結(jié)構(gòu)與物性關(guān)系的基本原理。根據(jù)這個(gè)原理，分子量與分子量分布、組成與組成分布是決定物性的最重要的分 子結(jié)構(gòu)參數(shù)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)也對(duì)物性有重要影響。這些結(jié)構(gòu)因素及其相互作用，使乙丙橡膠具有多樣的性質(zhì)，從而適應(yīng)多方面的應(yīng)用。根據(jù)這種結(jié)構(gòu) - 物 性 - 應(yīng)用關(guān)系，工業(yè)上制定出多種多樣的商品牌號(hào)總計(jì)超過(guò) 200 種，其中各具特點(diǎn)、不相重復(fù)的牌號(hào)亦有 50 余種。 &

14、#160;（二）品種牌號(hào)的標(biāo)志及其含義      、按單體單元組成不同，有二元乙丙橡膠（ EPM ）和三元乙丙橡膠（ EPDM ）兩大類，例如， Dutral CO 和 Dutral TER 分屬之。     、依第三單體種類不同，三元乙丙橡膠有乙叉降冰片烯型、雙環(huán)戊二烯型 1 ， 4- 已二烯型三大類，例如， Dutral T

15、ER 054/E 、三井 EPT1045 和 Nordel 分屬之。     、二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠各按不同門尼粘度區(qū)分。例如， Dutral CO 054 、 Dutral TER 048/ 的門尼粘度 （ ML 100  1+4 ）分別為 40 和 80 。   

16、60; 、 二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠各按不同結(jié)合丙烯（或乙烯）含量區(qū)分。例如， Dutral CO 034 和 Dutral TER 235/E2 的結(jié)合丙烯含量分別約為 30% 和 40% 。     、同一類型三元乙丙橡膠按不同第三單體含量（或碘值）區(qū)分。例如， Dutral TER054/E 、 Dutral TER/E2 和 D

17、utral TER 046/ 的第三單體含量分別為標(biāo)準(zhǔn)值、 2 倍標(biāo)準(zhǔn)值和 3 倍標(biāo)準(zhǔn)值。     、二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠各有充油與否以及充油時(shí)不同充油量之分。例 如， Dutral CO 054 、 Dutral CO 554P 、 Dutral TER 048/E 、 Dutral TER 535 /E 的充油量分別為 0 、 50 、 0 和 50% ；后綴字母 P 表示石蠟系油品。     、特殊牌號(hào)：高乙烯含量結(jié)晶型牌號(hào)。例如， JSR EP 912P 、 JSR EP 01P ，主要用于聚烯烴樹脂改性，后綴字母