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三元乙丙橡胶的介绍（二）

来源：中颜网日期： 2021-04-01 08:49:31 浏览次数：339

结构特性

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，在进行共聚物反应时，仅有一个活性大的双键参加反应，而剩下的另一个活性较小的双键保留在共聚物分子链上成为不饱和点，供硫黄硫化使用 [2] 。三元乙丙橡胶主链是饱和的，这个特性使得其可以耐热、耐日光、耐臭氧。三元乙丙橡胶本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。

第三单体

三元乙丙橡胶合成中的非共轭二烯烃类型的单体是通过与乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中产生不饱和键，以便实现硫化。三元乙丙橡胶生产中主要是用乙叉降冰片烯（ENB）和双环戊二烯（DCPD）。其中最广泛使用的是ENB，它比DCPD产品硫化要快得多。随着二烯烃第三单体的增加，将会有下列影响发生：更快硫化率，更低的压缩形变，高定伸，促进剂选择的多样性，减少的防焦性和延展，更高的聚合物成本。

分子量

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）。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。

硫化类型

三元乙丙可以利用有机过氧化物或者硫磺来进行硫化。但是，相比与硫磺硫化，过氧化物交链的三元乙丙用于电线电缆工业时具有更高的耐温性，更低的压缩形变以及改进的硫化特性。过氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。

三元乙丙的交联速度和硫化时间随着硫化类型和含量而改变。当三元乙丙与丁基，天然橡胶，丁苯橡胶混合时，在选择合适的三元乙丙橡胶牌号时，必须要考虑到下列因素：

当与丁基进行混合时，由于丁基具有较低的不饱和度，为适应丁基的硫化速度，最好选择相对较低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。当与天然橡胶和丁苯橡胶混合时，最好选择8%到10%ENB含量的三元乙丙，以满足其硫化速度。

性能

与其他常用的通用橡胶或特种橡胶相比，三元乙丙橡胶的主要性能优势在于以下几方面 [2] ：

(1)性价比高，生胶密度只有0.86～0.90g/cm3，是生胶密度最轻的常用橡胶；且可大量填充以降低胶料成本。

(2)优异的耐老化特性，耐天候、耐臭氧、耐日光、耐热、耐水、耐水蒸气、耐紫外线、耐辐射等老化性能，在与其他不饱和的二烯类橡胶如NR、SBR、BR、NBR、和CR等并用时，EPDM可起到高分子抗氧剂或防老剂的作用。

(3)优异的耐化学药品特性，耐酸、碱、洗涤剂、动植物油、醇、酮等；杰出的耐水、耐过热水、耐水蒸气性能；耐极性油性能。

(4)优良的绝缘性能，体积电阻率1016Q·cm、击穿电压30～40MV/m、介电常数(1kHz，20℃)2.27。

(5)适用温度范围广，最低使用温度-40～-60℃，可长期在130℃条件下使用。

改性品种

三元乙丙橡胶从20世纪50年代末60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/PE），从而为乙丙橡胶的广泛应用提供了众多的品种和品级。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应用范围。

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适用于作乙丙橡胶与其他橡胶粘合的中介层。

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商榷的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也所改善。

磺化乙丙橡胶是将三元乙丙橡胶溶于溶剂中，经磺化剂胶中和剂处理而成。磺化乙丙橡胶由于具有热塑性弹性体的体质和良好的粘着性能，在胶粘剂、涂覆织物、建筑防水、防腐衬里等方面将得到广泛的应用。

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℃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。

热塑性乙丙橡胶（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。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。

市场现状

2012年，中国乙丙橡胶产业继续保持其热点投资的态势。据不完全统计，包括最具竞争力的中石化/三井合资项目在内，国内、国外生产商计划近年在中国国内拟建乙丙橡胶项目的厂家总计10余家，新增总能力接近85万吨/年。

　　随着我国经济开始回暖，汽车、建筑等支柱行业进入快速发展期，明显拉动了三元乙丙橡胶的市场需求量。中商情报网数据显示，2012年中国三元乙丙橡胶产量达到1.91万吨，表观消费量达到22.75万吨，行业进口依存度依然很高。

　　随着我国经济总量的提升，作为支柱产业的汽车工业持续快速发展，未来一段时期仍将是三元乙丙橡胶在上述行业的快速发展期，加上城市基本建设、高速铁路、轨道交通建设等的不断发展，必将拉动中国三元乙丙橡胶市场进入一个需求高峰。中商情报网发布《2013-2018年中国三元乙丙橡胶市场调查与发展前景咨询报告》预测，2015年国内对三元乙丙橡胶的总需求量将达到32万吨左右，其中汽车和聚合物改性仍将是最主要的两大消费领域。

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