接枝改性是改善乙丙橡胶性能缺点的重要途径之一,也为制备综合性能更优异的改性乙丙橡胶提供了可能。乙丙橡胶的接枝改性就是通过在其分子主链上接枝含有特征官能团的极性支链单体,提高聚烯烃基体与其它极性成分界面的结合力,使其它极性材料得以均匀分散,提高材料的物理性能及产品的性能稳定性,从而改善乙丙橡胶的自粘性、互粘性以及相容性。接枝改性乙丙橡胶主要用于改善乙丙橡胶与其它材料的结合强度、相容性、填料界面的结合、制品韧性、冲击强度、低温脆性及耐热性等。乙丙橡胶接枝改性技术主要包括溶液接枝法、熔融接枝法等,近年来又发现了电子束辐射接枝和直接溶胀接枝等新的接枝方法,为乙丙橡胶接枝改性提供了更***的技术可行性。加入适宜防老剂可提高其使用温度。KEP-5560锦湖诚信合作
8. EPDM的塑炼与混炼
塑炼 :EPDM的塑炼效果差,不象天然橡胶和丁苯橡胶那么易于塑炼。门尼粘度高的三元乙丙橡胶塑炼时,由于分子链断裂,门尼粘度有所下降。低门尼枯度的乙丙橡胶,只是在塑炼初期门尼粘度稍有下降。因此三元乙丙橡胶不象天然橡胶那样需要专门进行塑拉,只是在混炼前先将三元乙丙橡胶在低温下稍薄通即可。
混炼 :EPDM可采用开炼机和密炼机混炼。但用密炼机混炼填充剂分散效果更好。
开炼机混炼
由于三元乙丙橡胶塑炼效果差, 缺乏粘着性, 不易“ 吃” 炭黑, 不宜包辊。 故用开炼机混炼时应注意以下几点:
1 ) 门尼粘度低的可以用开炼机混炼, 门尼粘度高的用开炼机混炼比较困难;
2) 混炼开始时采用窄辊尾, 先将生胶薄通 1 0 次左右, 使其形成连续的包辊胶后再放宽辊距进行加料混炼;
3) 辊温应控制在 60℃左右, 前辊温度稍低于后辊;
4) 混炼高填充油和高填充剂的胶料时, 可将油和填充剂先混合后再加到胶料
中去, 以改善混炼操作。
密炼机混炼
EPDM 密炼机混炼应注意以下几点:
1 ) 容量应比正常容量高 15%左右;
2) 温度要高些, 以利于乙丙橡胶在高温下塑化, 从而使配合剂易于分散均匀;
3) 填充剂用量高的胶料宜采用逆混法, 填充剂用量低的胶料用一般混炼法较好。 KEP-5560锦湖诚信合作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。
EPDM在发动机冷却系统和空调制冷系统密封件中的应用
EPDM用于制作发动机冷却系统中的密封圈。此类产品接触的介质是防冻液、阳光、水、臭氧,使用温度在-40℃~125℃,短期耐热温度可达135℃。此类零件采用的EPDM,硬度(邵氏A)为60~80(制冷系统中应用的圆密封圈为75);其拉伸强度应在10.5MPa以上;断裂伸长率一般在175%以上;在伸长率50%下的定伸应力为1~2MPa;在伸长率**下的定伸应力为2~5MPa以上;压缩变形(150℃,22h)应小于20%;其玻璃化转变温度(TR)比较大为-50℃;耐臭氧老化(50pphm,拉伸20%,72h)应无裂纹;对于发动机冷却系统中应用的密封件应进行冷却液试验(将试样放于防冻液中,150℃,166h,试验压力约0.4MPa),其硬度变化应为±5,拉伸强度变化应为±20%,断裂伸长率变化应为-15%~20%,体积改变应在±5%;对于空调系统中应用的密封件,应进行制冷剂试验(将试样放于PAG、ND8制冷剂中,100℃,70h)其硬度变化**多为±5,拉伸强度变化**多为±20%,断裂伸长率变化**多为-15%~20%,体积改变应在±5%之内;热老化试验(150℃,70h),其硬度变化应为±5,拉伸强度下降应小于10%,伸长率的下降不能超过10%。
据MarketsandMarkets报道预计,2020年全球三元乙丙橡胶(EPDM)市场规模达72亿美元,在2015-2020年之间以5.4%的复合年增长率增长。EPDM主要用于汽车、建筑与施工、轮胎与管、电线与电缆和润滑添加剂。该需求将不断地受到增长的终端用户产业、弹性体的需求增加、发展策略提升及扩张和收购活动增加的推动。估计润滑添加剂是增长**快的应用。EPDM还可被用作润滑剂中的黏度改进剂(Ⅵ)。汽车产业是全球EPDM市场中比较大的终端用途产业细分市场。全球EPDM在汽车产业中的消费主要是由于其高耐热性和耐气候性及振动吸收性能。由于这些性能,EPDM还用于软管、引擎盖下的机械产品、车身密封胶、挡风雨条、传送带、引擎支架、刹车配件、雨刮器等。在汽车产业中EPDM市场也受到了新兴经济体生活标准提高的推动。据报道,亚太地区是比较大的EPDM市场,包括中国、日本、马来西亚、印度、中国台湾和韩国。2014年亚太地区市场大约占全球EPDM市场的40%,且在2020年之前预计这个地区仍将主导市场。预计在2020年之前亚太地区还将是比较大的区域市场,以高投资于汽车、塑料改性和建筑行业等应用。并且预计亚太地区将是增长**快的EPDM市场。这种高增长归因于不断增长的汽车市场和中国国内需求增加 利用EPDM耐制动液(DOT3、DOT4、DOT5(硅油基))的特性,用于液压制动软管内胶层和制动泵中密封圈的制作。
EPDM共混改性二:
EPDM/聚酰胺(PA):PA具有很高的抗张强度和抗冲击韧性和耐磨性,与EPDM共混为一种高弹性模量和良好加工性能的弹性体,主要用于制造汽车零部件和建筑材料。北京化工大学马勇等选用氯化聚乙烯(CPE)作为EPD胁体系的增容剂,研究得至UCPE的比较好用量是PA的1/2,当PA用量为30-40份时产生比较好增***果。该项研究产物**提高了EPDM撕裂强度,而磨耗降低和耐油性提高,尤其是通过压延拉伸PA能形成类似短纤维补强的微纤复合材料(ⅧRC)。
EPDM/有机硅硅橡胶(vMQ)EPDM与有机硅橡胶改性,可以获得许多优异特性,在耐热性、耐候性、压缩长久变形性能方面优于硅橡胶,既可用硫磺硫化,又可用过氧化物硫化,适用于多种成型方式,因此可用于硅橡胶或乙丙橡胶不能适应的场合,如汽车减震材料、发动机耐热部件、电气部件等,耐热等级从EPDM的150℃提高到175℃。
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作用。KEP-5560锦湖诚信合作
三元乙丙橡胶塑炼效果差,缺乏粘着性,不易“吃”炭黑,不宜包辊。KEP-5560锦湖诚信合作
EPDM生胶选择原则
良好填充性:高门尼粘度,高乙烯含量
开炼机容易包辊不粘辊:分子量分布宽一些,比较好是充油的牌号
密炼机混炼性能优异:生胶选择范围较宽;在填充容量方面:低硬度胶料可以多填充5~10%,高硬度胶料少填充5~10%。
容易挤出喂料:选择高乙烯含量
挤出和压延速度快:高乙烯含量,分子量分布宽一些
挤出时口型膨胀低:门尼粘度不宜过高
抗塌陷性好:高门尼粘度,高乙烯含量
与金属、纤维等粘合性好:低乙烯含量,低充油量,中~高ENB含量
冲模(流动)性好:门尼粘度和ENB含量不宜过高
与IIR并用:低ENB含量牌号
与二烯烃类橡胶并用:高ENB含量牌号
海绵发泡:高门尼粘度、充油品级、高ENB含量
低硬度:充油牌号,高门尼粘度,中~高乙烯含量
高硬度:高乙烯含量,低门尼粘度
**度,高抗撕:高门尼粘度
低压缩长久变形:高门尼粘度,中高ENB含量
低温性能:低乙烯含量,中等ENB含量
室温~高温:高门尼,高ENB含量
高回弹性能:低乙烯含量,中~高门尼粘度,中~高ENB含量
耐热性:低充油量,低ENB含量
耐油性:高门尼粘度,高乙烯含量,高ENB含量 KEP-5560锦湖诚信合作
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