乙丙橡膠的性能
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-06-20分類:膠粘劑瀏覽:98
乙丙橡膠系以單烯烴乙烯、丙烯共聚成二元乙丙橡膠;以乙烯、丙烯及少量非共軛雙烯為單體共聚而制得三元乙丙橡膠。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,由于三元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黃硫化,同時還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。 由于二元乙丙橡膠分子不含雙鍵,不能用硫黃硫化,因而限制了它的應(yīng)用。在乙丙橡膠商品牌號中,二元乙丙橡膠只占總數(shù)的10%左右。而三元乙丙橡膠可用硫黃硫化,從而獲得了廣泛的應(yīng)用,并成為乙丙橡膠的主要品種,在乙丙橡膠商品牌號中占90%左右。 目前工業(yè)化生產(chǎn)的三元乙丙橡膠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)。近年來第三單體技術(shù)又有新發(fā)展,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-辛二烯等作為三元乙丙橡膠的第三單體,使三元乙丙橡膠的性能有了新的提高。 三元乙丙橡膠中第三單體種類和含量對硫化速度、硫化橡膠的性能均有直接影響。其中,雙環(huán)戊二烯(DCPD)作為第三單體,雖然價(jià)格較低,但此三元乙丙橡膠的硫化速度慢,難以與高不飽和度的二烯烴類橡膠并用;以乙叉降冰片烯(ENB)、6,10-二甲基-1,5,9-十一三烯等為第三單體的三元乙丙橡膠硫化速度快,前者已成為三元乙丙橡膠的主要品種。第三單體含量以碘值表示,三元乙丙橡膠的碘值一般為6-30,大多在15左右。碘值為6-10時,硫化速度慢,難與高不飽和橡膠并用;碘值為25-30時,為超高速硫化型,可用任何比例與高不飽和二烯烴橡膠并用。因此三元乙丙橡膠在與其他橡膠并用時,應(yīng)注意選擇適宜的三元乙丙橡膠品種。 已知三元乙丙橡膠所含第三單體的種類,炭黑填充時,硫化體系對硫化速度由快到慢的順序如下:1.硫黃硫化體系:(1)乙叉降冰片烯,(2)1,4-己二烯,(3)雙環(huán)戊二烯;2.過氧化物硫化體系:(1)雙環(huán)戊二烯,(2)乙叉降冰片烯,(3)1,4-己二烯。 選用含乙叉降冰片烯為第三單體的三元乙丙橡膠,其硫化橡膠則具有較高的耐熱性和拉伸強(qiáng)度以及較小的壓縮永久變形;而含雙環(huán)戊二烯(DCPD)為第三單體的三元乙丙橡膠,成本較低,耐臭氧性較高,制品有臭味;含1,4-己二烯的三元乙丙橡膠不易焦燒,硫化后壓縮永久變形較小。 乙丙橡膠聚合分子結(jié)構(gòu)中,乙烯/丙烯含量比對乙丙橡膠生膠和混煉膠性能及工藝性均有直接影響。應(yīng)用時,可并用2-3種乙烯/丙烯含量比不同的乙丙橡膠以滿足不同的性能要求。一般認(rèn)為乙烯含量控制在60%左右,才能獲得較好的加工性和硫化膠性能;丙烯含量較高時,對乙丙橡膠的低溫性能有所改善;乙烯含量較高時,易擠出,擠出表面光滑,擠出件停放后不易變形。 乙丙橡膠的重均分子量為20萬-40萬,數(shù)均分子量為5萬-15萬,粘均分子量10萬-30萬。重均分子量與門尼粘度密切相關(guān)。乙丙橡膠門尼粘度值[ML(1+4)100℃]為25-90,高門尼值105-110也有不少的品種。隨著門尼值的提高,填充量能也提高,但加工性能變差;其硫化后的乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度、回彈性均有提高。乙丙橡膠分子量分布指數(shù)一般為3-5,大多在3左右。分子量分布寬的乙丙橡膠具有較好的開煉機(jī)混煉性和壓延性。近來,已研制出分子量采用雙峰分布形式的三元乙丙橡膠,即在低分子量部分再出現(xiàn)一個較窄的峰,并減少極低分子量部分,此種三元乙丙橡膠既提高了物理機(jī)械性能,有良好的擠出后的挺性,又保證了良好的流動性及發(fā)泡率。
編輯本段主要性能
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(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格高的缺點(diǎn),并且對高門尼值的乙丙橡膠來說,高填充后物理機(jī)械性能降低幅度不大。
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(dá)150h以上不龜裂。
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(xué)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/TR 7620中匯集了近400種具有腐蝕性的氣態(tài)和液態(tài)化學(xué)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。 表1 腐蝕性化學(xué)品對橡膠性能的影響 等級 體積溶脹率/% 硬度降低值 對性能影響 1
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