EPDM硫化体系介绍三元乙丙橡胶(EPDM)常用依据不同的性能要求可使用硫黄、过氧化物及树脂硫化。过氧化物硫化胶有较好热稳定性和耐压缩长久变形性,硫化速度慢,抗撕裂性能和其他性能均较差,气味不佳。硫载体硫化胶交联密度大,综合力学性能较好,长久变形大,耐热老化性能差。采用硫载体等助剂活化过氧化物或硫黄硫化体系,可使EPDM或其并用硫化胶具有更加优良的加工安全性和力学性能。过氧化物常用交联助剂有:烯丙基化合物(TAC和TAIC等),DTDM,HVA-2等。此外,不饱和羧酸金属盐也是一种能够参与硫化的多功能助剂,可起硫化助剂、橡胶/金属粘合助剂和补强剂等的作用,获得的羧酸金属盐原位补强橡胶具有高模量、**度、高抗撕、高耐磨、高耐热和耐溶剂等优异特性,在特种橡胶制品领域有着广阔的应用前景。EPDM/PP共混型热塑性弹性体(TPE)就是极具发展潜力的新材料。KEP-240锦湖三元乙丙胶耐老化
分子量对三元乙丙胶性能的影响:三元乙丙橡胶的分子量及分布可以通过凝胶渗透色谱法使用二氯苯作为溶剂在高温下(150℃)测量而得。分子量分布通常被称为是重量平均分子量与数量平均分子量的比例。根据普通和高度支化的结构,这个值通常在2到5之间变化。三元乙丙橡胶的门尼粘度可以反映其分子量的大小,三元乙丙橡胶的门尼粘度范围通常在20到100之间。增加三元乙丙橡胶的分子量,正面影响有:更高的拉伸和撕裂强度,在高温情况下更高的生坯强度,能够吸收更多的油和填料(低成本)。但是过高的分子量也会使得橡胶的流动性能变差,这意味橡胶后续加工会更加的困难,比如更难混炼,更难充模,更难挤出等等,随着分子量分布的增加,正面的影响有:增加的混炼和碾磨加工性。但是,较窄的分子量分布可以改进硫化速度,硫化状态以及注塑行为。KEP-240锦湖三元乙丙胶耐老化三元乙丙可以利用有机过氧化物或者硫来进行硫化。
EPDM生产工艺现阶段在EPDM橡胶的生产中常用的制作工艺主要有三种,分别为:悬浮聚合法、溶液聚合法及气相聚合法。1.悬浮聚合法除了上期提到的乙烯、丙烯,该方法使用的第三单体还有乙叉变冰片烯以及双环戊二烯,催化剂以AClt2Cl、乙酰**钒的应用较多,活化剂常选用二路丙二酸二乙酯。该方法有点在于在制作工艺中并未使用到溶剂,由于聚合物浓度较高,所以聚合效率和生产效率都**提高,同时由于省略的溶剂循环和回收环节,所以节约了能耗和设备投资;产品的分子量分布***;生产成本远低于溶液。不足之处是,若想从聚合物中脱离掉残留的催化剂难度较大。2.溶液聚合法该制作工艺属于相反应,整个工艺过程主要包括:原料配制、聚合、溶剂、单体回收和包装等。目前来说溶液聚合法是比较成熟的一种工艺,也是生产制作三元乙丙橡胶的主要方法。操作简单、产品质量均匀、灰分含量不多;不足的是聚合反应的发生有溶剂的参与,所以传质传热效果较差,**降低了聚合效率。另外,因为需要对溶剂和单体进行回收操作,生产工序增加,设备投资也相应加大。
PDM的成型方式压出胶料压出性能往往是以胶料容易输送、压出速度快、压出物表面光滑以及形状、尺寸保持性好为标志。三元乙丙橡胶比一般橡胶容易压出,压出速度较快,压出物收缩小,但要控制好胶料的门尼粘度和压出温度。乙丙橡胶胶料门尼粘度以40~60为佳。乙烯含量高及分子量分布窄的三元乙丙橡胶压出工艺性能好。高填充配合的胶料亦有良好的压出性能,特别是填充高结构炉黑、快压出炉黑、通用炉黑、半补强炉黑、中粒子热裂法炭黑和细粒子热裂法炭黑等炭黑的胶料压出表面光滑。白色填料以钛白、滑石粉、碳酸钙为比较好,压出速度超过炭黑胶料。压延EPDM胶料需要通过压延制备各种规格胶片以及在织物上擦胶或贴胶。胶料门尼粘度、压延速度和温度均会影响压延物质量。压延温度过低容易产生气泡,压延物不平整,收缩大。一般压延温度应控制如下:上辊90~100℃,中辊90℃左右,下辊90~120℃。模压三元乙丙橡胶高温流动性较好,故制造模压制品时没有什么困难。但制造结构复杂的模制品时,要在模型关键部位钻些气眼以排出窝藏的气体,避免制品产生气孔缺点或表面发粘等。用过氧化物硫化的胶料热撕裂性能差,配方中应采用少量硫磺作共交联剂以改善其热撕裂性能。乙丙橡胶综合物理机械性能介于天然胶与丁苯胶之间,与丁基橡胶类似。
很多试验表明,胶相结构的粗细程度对硫化胶物理机械性能的影响不大,但是我们以大小与上述相结构粗细相当的粒子作为填料来代替一种橡胶时,则在这个含有相同大小尺寸的填料的填充橡胶中,其物理性能会有很大的差别,这是由于在并用胶中存在连续相与分散相的胶相结构,在填充橡胶中,也存在着一橡胶为连续相,包围着以填料为分散相的结构在纯胶并用胶中,分散相和连续相橡胶,当这个硫化胶受外力拉伸变形时,两相都可以变形,并有一定的结合力存在,因此,在外界上没有过分应力集中,不易产生相分离现象。虽然胶相中尽管有粗细之分,但物理机械性能上差异不大,但在拉伸时,分散相不能变形的填料橡胶中,填料的粒径增加,应力集中越严重,两相产生分离而导致拉断强度下降。有些并用胶性能与胶相结构大小尺寸有关。例如,对抗臭氧腐蚀性能,胶相区域的大小是有影响的。在丁苯橡胶与三元乙丙橡胶并用中,胶相区域越小,抗臭氧能力越大,因为胶相区域小了,丁苯橡胶的裂纹就被三元乙丙橡胶所阻隔,使裂纹不能穿过三元乙丙橡胶,因而**提高了抗臭氧侵蚀的能力。三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。KEP-240锦湖三元乙丙胶耐老化
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、马来酸酐化等。KEP-240锦湖三元乙丙胶耐老化
乙烯丙烯比乙烯丙烯比可以在硫化阶段进行改变,商业的三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/20到50/50。当乙烯丙烯比由50/50变化到80/20时,正面的影响有:更高的压坯强度,更高的拉伸强度,更高的结晶化,更低的玻璃体转化温度,能将原材料聚合物转化成丸状,以及更好的挤出特性。不好的影响就是不好的压延混合性,较差的低温特性,以及不好的压缩形变。.乙烯丙烯比乙烯丙烯比可以在硫化阶段进行改变,商业的三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/20到50/50。当乙烯丙烯比由50/50变化到80/20时,正面的影响有:更高的压坯强度,更高的拉伸强度,更高的结晶化,更低的玻璃体转化温度,能将原材料聚合物转化成丸状,以及更好的挤出特性。不好的影响就是不好的压延混合性,较差的低温特性,以及不好的压缩形变。KEP-240锦湖三元乙丙胶耐老化
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