乙丙橡膠概述課件

乙丙橡膠一：乙丙橡膠及其分類二：乙丙橡膠的性能三：改性品種及應用乙丙橡膠一：乙丙橡膠及其分類簡介

2003年我國合成橡膠用量達113萬噸左右，其中三元乙丙橡膠用量為2.04萬噸，僅占合成橡膠用量的1.8%。近年來，世界合成橡膠生產(chǎn)能力增長變緩，乙丙橡膠生產(chǎn)量和使用量雖有一定的增長，但增長速度不大，年均增長3.8%左右。國內(nèi)乙丙橡膠消耗增長量也不大，根據(jù)預測，2004年三元乙丙橡膠在汽車配件(不含輪胎制品)中的應用僅為1萬-1.2萬噸。但三元乙丙橡膠在我國車用橡膠密封條產(chǎn)品生產(chǎn)中已成為主體材料，其開發(fā)和應用都有著廣闊的市場前景。簡介2003年我國合成橡膠用量達113萬噸左右，其中一、乙丙橡膠及其分類1、乙丙橡膠(EPR)是一種以由乙烯和丙烯為主要單體共聚得到的高分子聚合物，是一種非結(jié)晶型共聚物。2、分類：

根據(jù)組成單體分為：二元乙丙橡膠（EPM）三元乙丙橡膠（EPDM)EPM為乙烯和丙烯的共聚物EPDM為乙烯、丙烯和少量第三單體非共軛二烯烴的共聚物。一、乙丙橡膠及其分類1、乙丙橡膠(EPR)是一種以由乙烯和丙與乙烯丙烯共聚乙丙橡膠與乙烯丙烯共聚乙丙橡膠3、第三單體工業(yè)化生產(chǎn)中常用的第三單體有：乙叉降冰片烯（ENB）、雙環(huán)戊二烯（DCPD）、1,4-己二烯（HD）。近年來國外研制出用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-辛二烯等作第三單體。3、第三單體4、化學結(jié)構(gòu)乙丙橡膠分子主鏈上，乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，從而成為彈性體，由于乙丙橡膠二烯烴位于側(cè)鏈上，因此三元乙丙橡膠不但可以用硫磺硫化，同時還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。二元乙丙橡膠分子中不含雙鍵，不能被硫磺硫化，只能用過氧化物、輻射等特殊方法硫化；而三元橡膠可用硫磺硫化，得到了廣泛的應用，成為乙丙橡膠的主要品種。4、化學結(jié)構(gòu)乙丙橡膠分子主鏈上，乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列，

典型的二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠的化學結(jié)構(gòu)式可表達如下：二元乙丙橡膠（EPM）乙叉降冰片稀型三元乙丙橡膠（ENB-EPDM）

典型的二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠的化學結(jié)構(gòu)式可表達如下：雙環(huán)戊二烯型三元乙丙橡膠（DCPD-EPDM）：1,4-己二稀型三元乙丙橡膠（HD-EPDM）：雙環(huán)戊二烯型三元乙丙橡膠（DCPD-EPDM）：二、乙丙橡膠的性能2.1低密度高填充性乙丙橡膠是密度較低的一種橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠制品的成本，彌補了乙丙橡膠生膠價格高的缺點，并且對高門尼值的乙丙橡膠來說，高填充后物理機械性能降低幅度不大。二、乙丙橡膠的性能2.1低密度高填充性2.2耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動性。乙丙橡膠制品在120℃下可長期使用，在150-200℃下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過氧化物交聯(lián)的三元乙丙橡膠可在更苛刻的條件下使用。三元乙丙橡膠在臭氧濃度50pphm、拉伸30%的條件下，可達150h以上不龜裂。2.2耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸2.3耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各種極性化學品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑(如汽油、苯等)及礦物油中穩(wěn)定性較差。在濃酸長期作用下性能也要下降。在ISO/TR7620中匯集了近400種具有腐蝕性的氣態(tài)和液態(tài)化學品對各種橡膠性能作用的資料，并規(guī)定了1-4級表示其作用的程度，見表1。等級體積溶脹率/%硬度降低值對性能影響1<10<10輕微或無210-30<20較小330-60<30中等4>60>30嚴重2.3耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各2.4耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230℃過熱蒸汽中，近100h后外觀無變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。2.4耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐2.5耐過熱水性能乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關。以二硫代二嗎啡啉、TMTD為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在125℃過熱水中浸泡15個月后，力學性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。2.6電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯2.5耐過熱水性能乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用2.7

彈性

由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。2.8粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。2.7彈性

由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)三、改性品種及應用3.1改性二元乙丙和三元乙丙橡膠從20世紀50年代末、60年代初開發(fā)成功以來，世界上又出現(xiàn)了多種改性乙丙橡膠和熱塑性乙丙橡膠(如EPDM/PP)，從而為乙丙橡膠的廣泛應用提供了眾多的品種和品級。三、改性品種及應用3.1改性3.1.1主要改性方法改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來酸酐化、有機硅改性、尼龍改性等。乙丙橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等。多年來，采用共混、共聚、填充、接枝、增強和分子復合等手段，獲得了許多綜合性能好的高分子材料。乙丙橡膠通過改性，也在性能方面獲得很大的改善，從而擴大了乙丙橡膠的應用范圍。

3.1.1主要改性方法改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進行溴化、3.1.2改性品種

（1）溴化乙丙橡膠是在開煉機上以經(jīng)溴化劑處理而成。溴化后乙丙橡膠可提高其硫化速度和粘合性能，但機械強度下降，因而溴化乙丙橡膠僅適用于作乙丙橡膠與其他橡膠粘合的中介層。（2）氯化乙丙橡膠是將氯氣通過三元乙丙橡膠溶液中而制成。乙丙橡膠氯化后可提高硫化速度以及與不飽和橡膠的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也有所改善。

3.1.2改性品種（1）溴化乙丙橡膠是在開煉機上以經(jīng)溴化劑（3）磺化乙丙橡膠是將三元乙丙橡膠溶于溶劑中，經(jīng)磺化劑及中和劑處理而成?；腔冶鹉z由于具有熱塑性彈性體的性質(zhì)和良好的粘著性能，在膠粘劑、涂覆織物、建筑防水材料、防腐襯里等方面將得到廣泛的應用。（4）丙烯腈接枝的乙丙橡膠以甲苯為溶劑，過氯化苯甲醇為引發(fā)劑，在80℃筆下使丙烯腈接枝于乙丙橡膠。丙烯腈改性乙丙橡膠不但保留了乙丙橡膠耐腐蝕性，而且獲得了相當于丁腈-26的耐油性，具有較好的物理機械性能和加工性能。

（3）磺化乙丙橡膠是將三元乙丙橡膠溶于溶劑中，經(jīng)磺化劑及中和（5）熱塑性乙丙橡膠(EPDM/PP)是以三元乙丙橡膠為主體與聚丙烯進行混煉。同時使乙丙橡膠達到預期交聯(lián)程度的產(chǎn)物。它不但在性能上仍保留乙丙橡膠所固有的特性，而且還具有顯著的熱塑性塑料的注射、擠出、吹塑及壓延成型的工藝性能。（6）除此之外，改性乙丙橡膠還有氯磺化乙丙橡膠、丙烯酸酯接枝乙丙橡膠等。（5）熱塑性乙丙橡膠(EPDM/PP)是以三元乙丙橡膠為主體3.2乙丙橡膠的應用因乙丙橡膠分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出卓越的耐候性、耐臭氧、電絕緣性、低壓縮永久變形、高強度和高伸長率等寶貴性能，其應用極為廣泛，消耗量逐年增加。根據(jù)乙丙橡膠的不同系列和分子結(jié)構(gòu)方面的特點，乙丙橡膠應用種類有通用型、混用型、快速硫化型、易加工型和二烯烴橡膠并用型等不同應用類型。從實際應用情況分析，乙丙橡膠在非輪胎方面得到了廣泛的應用。3.2乙丙橡膠的應用因乙丙橡膠分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出3.2.1汽車工業(yè)乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應用量最大，主要應用于汽車密封條、散熱器軟管、火花塞護套、空調(diào)軟管、膠墊、膠管等。3.2.1汽車工業(yè)乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應用量最大，主要3.2.2建筑行業(yè)由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和耐候性，又有施工簡便等特點，因此乙丙橡膠在建筑行業(yè)中主要用于塑膠運動場、防水卷材、房屋門窗密封條、玻璃幕墻密封、衛(wèi)生設備和管道密封件等。3.2.2建筑行業(yè)由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和3.2.3電氣和電子行業(yè)

在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙橡膠的優(yōu)良電絕緣性、耐候性和耐腐蝕性，在許多電氣部件中采用了此類橡膠。例如用乙丙橡膠生產(chǎn)電纜3.2.3電氣和電子行業(yè)在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙3.2.4其他領域除上述外，乙丙橡膠在日常生活用品、體育器材、機械化工設備、潤滑油改性和各種橡膠制品生產(chǎn)領域中均有應用。盡管乙丙橡膠的生膠價格偏高，尤其是進口的乙丙橡膠生膠價格更高，但充分利用其高充油性和高填充性，并利用可與其他橡膠并用的特性，降低混煉膠的生產(chǎn)成本是切實可行的，實際材料生產(chǎn)成本不會比其他橡膠高出多少。3.2.4其他領域除上述外，乙丙橡膠在日常生活用品、體育器乙丙橡膠一：乙丙橡膠及其分類二：乙丙橡膠的性能三：改性品種及應用乙丙橡膠一：乙丙橡膠及其分類簡介

2003年我國合成橡膠用量達113萬噸左右，其中三元乙丙橡膠用量為2.04萬噸，僅占合成橡膠用量的1.8%。近年來，世界合成橡膠生產(chǎn)能力增長變緩，乙丙橡膠生產(chǎn)量和使用量雖有一定的增長，但增長速度不大，年均增長3.8%左右。國內(nèi)乙丙橡膠消耗增長量也不大，根據(jù)預測，2004年三元乙丙橡膠在汽車配件(不含輪胎制品)中的應用僅為1萬-1.2萬噸。但三元乙丙橡膠在我國車用橡膠密封條產(chǎn)品生產(chǎn)中已成為主體材料，其開發(fā)和應用都有著廣闊的市場前景。簡介2003年我國合成橡膠用量達113萬噸左右，其中一、乙丙橡膠及其分類1、乙丙橡膠(EPR)是一種以由乙烯和丙烯為主要單體共聚得到的高分子聚合物，是一種非結(jié)晶型共聚物。2、分類：

根據(jù)組成單體分為：二元乙丙橡膠（EPM）三元乙丙橡膠（EPDM)EPM為乙烯和丙烯的共聚物EPDM為乙烯、丙烯和少量第三單體非共軛二烯烴的共聚物。一、乙丙橡膠及其分類1、乙丙橡膠(EPR)是一種以由乙烯和丙與乙烯丙烯共聚乙丙橡膠與乙烯丙烯共聚乙丙橡膠3、第三單體工業(yè)化生產(chǎn)中常用的第三單體有：乙叉降冰片烯（ENB）、雙環(huán)戊二烯（DCPD）、1,4-己二烯（HD）。近年來國外研制出用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-辛二烯等作第三單體。3、第三單體4、化學結(jié)構(gòu)乙丙橡膠分子主鏈上，乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，從而成為彈性體，由于乙丙橡膠二烯烴位于側(cè)鏈上，因此三元乙丙橡膠不但可以用硫磺硫化，同時還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。二元乙丙橡膠分子中不含雙鍵，不能被硫磺硫化，只能用過氧化物、輻射等特殊方法硫化；而三元橡膠可用硫磺硫化，得到了廣泛的應用，成為乙丙橡膠的主要品種。4、化學結(jié)構(gòu)乙丙橡膠分子主鏈上，乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列，

典型的二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠的化學結(jié)構(gòu)式可表達如下：二元乙丙橡膠（EPM）乙叉降冰片稀型三元乙丙橡膠（ENB-EPDM）

典型的二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠的化學結(jié)構(gòu)式可表達如下：雙環(huán)戊二烯型三元乙丙橡膠（DCPD-EPDM）：1,4-己二稀型三元乙丙橡膠（HD-EPDM）：雙環(huán)戊二烯型三元乙丙橡膠（DCPD-EPDM）：二、乙丙橡膠的性能2.1低密度高填充性乙丙橡膠是密度較低的一種橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠制品的成本，彌補了乙丙橡膠生膠價格高的缺點，并且對高門尼值的乙丙橡膠來說，高填充后物理機械性能降低幅度不大。二、乙丙橡膠的性能2.1低密度高填充性2.2耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動性。乙丙橡膠制品在120℃下可長期使用，在150-200℃下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過氧化物交聯(lián)的三元乙丙橡膠可在更苛刻的條件下使用。三元乙丙橡膠在臭氧濃度50pphm、拉伸30%的條件下，可達150h以上不龜裂。2.2耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸2.3耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各種極性化學品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑(如汽油、苯等)及礦物油中穩(wěn)定性較差。在濃酸長期作用下性能也要下降。在ISO/TR7620中匯集了近400種具有腐蝕性的氣態(tài)和液態(tài)化學品對各種橡膠性能作用的資料，并規(guī)定了1-4級表示其作用的程度，見表1。等級體積溶脹率/%硬度降低值對性能影響1<10<10輕微或無210-30<20較小330-60<30中等4>60>30嚴重2.3耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各2.4耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230℃過熱蒸汽中，近100h后外觀無變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。2.4耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐2.5耐過熱水性能乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關。以二硫代二嗎啡啉、TMTD為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在125℃過熱水中浸泡15個月后，力學性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。2.6電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯2.5耐過熱水性能乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用2.7

彈性

由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。2.8粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。2.7彈性

由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)三、改性品種及應用3.1改性二元乙丙和三元乙丙橡膠從20世紀50年代末、60年代初開發(fā)成功以來，世界上又出現(xiàn)了多種改性乙丙橡膠和熱塑性乙丙橡膠(如EPDM/PP)，從而為乙丙橡膠的廣泛應用提供了眾多的品種和品級。三、改性品種及應用3.1改性3.1.1主要改性方法改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來酸酐化、有機硅改性、尼龍改性等。乙丙橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等。多年來，采用共混、共聚、填充、接枝、增強和分子復合等手段，獲得了許多綜合性能好的高分子材料。乙丙橡膠通過改性，也在性能方面獲得很大的改善，從而擴大了乙丙橡膠的應用范圍。

3.1.1主要改性方法改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進行溴化、3.1.2改性品種

（1）溴化乙丙橡膠是在開煉機上以經(jīng)溴化劑處理而成。溴化后乙丙橡膠可提高其硫化速度和粘合性能，但機械強度下降，因而溴化乙丙橡膠僅適用于作乙丙橡膠與其他橡膠粘合的中介層。（2）氯化乙丙橡膠是將氯氣通過三元乙丙橡膠溶液中而制成。乙丙橡膠氯化后可提高硫化速度以及與不飽和橡膠的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也有所改善。

3.1.2改性品種（1）溴化乙丙橡膠是在開煉機上以經(jīng)溴化劑（3）磺化乙丙橡膠是將三元乙丙橡膠溶于溶劑中，經(jīng)磺化劑及中和劑處理而成?；腔冶鹉z由于具有熱塑性彈性體的性質(zhì)和良好的粘著性能，在膠粘劑、涂覆織物、建筑防水材料、防腐襯里等方面將得到廣泛的應用。（4）丙烯腈接枝的乙丙橡膠以甲苯為溶劑，過氯化苯甲醇為引發(fā)劑，在80℃筆下使丙烯腈接枝于乙丙橡膠。丙烯腈改性乙丙橡膠不但保留了乙丙橡膠耐腐蝕性，而且獲得了相當于丁腈-26的耐油性，具有較好的物理機械性能和加工性能。

（3）磺化乙丙橡膠是將三元乙丙橡膠溶于溶劑中，經(jīng)磺化劑及中和（5）熱塑性乙丙橡膠(EPDM/PP)是以三元乙丙橡膠為主體與聚丙烯進行混煉。同時使乙丙橡膠達到預期交聯(lián)程度的產(chǎn)物。它不但在性能上仍保留乙丙橡膠所固有的特性，而且還具有顯著的熱塑性塑料的注射