【文章內(nèi)容簡介】 絕緣性能和耐電暈性，其電性能接近于或優(yōu)于丁基橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯。乙丙橡膠的體積電阻和丁基橡膠相當(dāng)，擊穿電壓和介電常數(shù)也較高、特別適于制造電氣絕緣制品。由于乙丙橡膠吸水性小，浸水后電氣性能變化也很小，適于制作在水中作業(yè)用的電線、電纜。 沖擊彈性和低溫性能EPDM 具有較高的彈性，在通用橡膠中其彈性僅次于天然橡膠和順丁橡膠。由于乙丙橡膠與塑料相容性較好，可作為改善塑料耐沖擊性能的優(yōu)良改性劑。乙丙橡膠具有好的低溫性能，在低溫下仍保持較好的彈性和較小的壓縮變形，其最低極限3 / 42使用溫度可達(dá)50℃或更低。一般乙丙橡膠是非結(jié)晶的。其玻璃化溫度（Tg）與丙烯含量有關(guān)。具有最佳低溫性能的乙丙橡膠其丙烯含量為 40~50%（重量） 。與低溫行為最密切相關(guān)的是硫化膠的彈性，具有好的低溫性能的硫化膠亦具有好的低溫彈性。 低密度和高填充性EPDM 的密度是所有橡膠中最低的，約為 860~870kg/m2，即同體積的乙丙橡膠制品的重量比其它橡膠制品的重量輕，加之乙丙橡膠可以大量填充油和填充劑（可高達(dá) 200 份）因而可以降低乙丙橡膠制品的成本，彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價格比一般通用橡膠稍高的不足。選用高門尼粘度的乙丙橡膠，經(jīng)高填充后，降低了成本，且對物理機(jī)械性能亦影響不大。 耐熱水和耐蒸汽性能EPDM 具有較好的耐蒸汽性能，甚至優(yōu)于其耐熱性能。其耐高壓蒸汽性能優(yōu)于丁基橡膠和一般橡膠。乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用硫化體系密切相關(guān)。使用過氧化物和有效硫化體系硫化的乙丙橡膠硫化膠的耐過熱水性能大大優(yōu)子用硫磺硫化的乙丙橡膠或丁基橡膠，但用硫磺硫化的乙丙橡膠硫化膠的耐過熱水性能比用硫磺硫化的丁基橡膠差。 EPDM 的加工與應(yīng)用 塑煉EPDM 的塑煉效果差，不象天然橡膠和丁苯橡膠那么易于塑煉。門尼粘度高的三元乙丙橡膠塑煉時，由于分子鏈斷裂，門尼粘度有所下降。低門尼枯度的乙丙橡膠，只是在塑煉初期門尼粘度稍有下降。因此三元乙丙橡膠不象天然橡膠那樣需要專門進(jìn)行塑拉，只是在混煉前先將三元乙丙橡膠在低溫下稍薄通即可。 混煉EPDM 可采用開煉機(jī)和密煉機(jī)混煉。但用密煉機(jī)混煉填充劑分散效果更好。 開煉機(jī)混煉由于三元乙丙橡膠塑煉效果差，缺乏粘著性，不易“吃”炭黑，不宜包輥。故用開煉機(jī)混煉時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 門尼粘度低的可以用開煉機(jī)混煉，門尼粘度高的用開煉機(jī)混煉比較困難；2） 混煉開始時采用窄輥尾，先將生膠薄通 10 次左右，使其形成連續(xù)的包輥4 / 42膠后再放寬輥距進(jìn)行加料混煉；3） 輥溫應(yīng)控制在 60℃左右，前輥溫度稍低于后輥；4） 混煉高填充油和高填充劑的膠料時，可將油和填充劑先混合后再加到膠料中去，以改善混煉操作。 密煉機(jī)混煉EPDM 密煉機(jī)混煉應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 容量應(yīng)比正常容量高 15%左右；2） 溫度要高些，以利于乙丙橡膠在高溫下塑化，從而使配合劑易于分散均勻；3） 填充劑用量高的膠料宜采用逆混法，填充劑用量低的膠料用一般混煉法較好。 成型 壓出膠料壓出性能往往是以膠料容易輸送、壓出速度快、壓出物表面光滑以及形狀、尺寸保持性好為標(biāo)志。三元乙丙橡膠比一般橡膠容易壓出，壓出速度較快，壓出物收縮小，但要控制好膠料的門尼粘度和壓出溫度。乙丙橡膠膠料門尼粘度以 40~60為佳。乙烯含量高及分子量分布窄的三元乙丙橡膠壓出工藝性能好。高填充配合的膠料亦有良好的壓出性能，特別是填充高結(jié)構(gòu)爐黑、快壓出爐黑、通用爐黑、半補(bǔ)強(qiáng)爐黑、中粒子熱裂法炭黑和細(xì)粒子熱裂法炭黑等炭黑的膠料壓出表面光滑。白色填料以鈦白、滑石粉、碳酸鈣為最好，壓出速度超過炭黑膠料。 壓延EPDM 膠料需要通過壓延制備各種規(guī)格膠片以及在織物上擦膠或貼膠。膠料門尼粘度、壓延速度和溫度均會影響壓延物質(zhì)量。壓延溫度過低容易產(chǎn)生氣泡，壓延物不平整，收縮大。一般壓延溫度應(yīng)控制如下：上輥 90~100℃，中輥 90℃左右，下輥 90~120℃ 。 模壓三元乙丙橡膠高溫流動性較好，故制造模壓制品時沒有什么困難。但制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模制品時，要在模型關(guān)鍵部位鉆些氣眼以排出窩藏的氣體，避免制品產(chǎn)生氣孔缺陷或表面發(fā)粘等。用過氧化物硫化的膠料熱撕裂性能差，配方中應(yīng)采用少量硫5 / 42磺作共交聯(lián)劑以改善其熱撕裂性能，同時脫模時應(yīng)特別小心。 粘貼成型EPDM 缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，分子鏈段擴(kuò)散性極小，加上膠料容易噴霜，給粘貼成型工藝，尤其是制造多層結(jié)構(gòu)的制品如輪胎胎側(cè)、輸送帶、屋頂材料、膠輥、襯里等帶來較大的困難。一般可以采取：1） 保持需粘合表面新鮮不被污染或用化學(xué)溶液或溶劑處理需粘合的表面；2） 在需粘合的表面涂膠粘劑；3） 提高粘合部位的溫度、壓力和平整度；4） 與其它含活性基團(tuán)的高聚物并用；5） 在膠料中加 5~10 份增粘劑；6） 適當(dāng)提高增塑劑的用量；7） 采用中間層膠或涂膠液等辦法來提高粘合力。其中比較簡單有效地提高粘合力的辦法是提高溫度和壓力。非反應(yīng)性烷基酚醛樹脂增粘效果較好，但同時也使硫化膠物理機(jī)械性能下降，如彈性下降，永久變形增大，硫化速度減慢。提高三元乙丙橡膠的粘合力除加增粘劑外，還可在膠料中加由膠粘劑 RE、膠黏劑 A 和白炭黑或膠黏劑 RH、膠黏劑 A 和白炭黑組成的粘合體系，其中白炭黑要選用沉淀法活性白炭黑。此法的缺點(diǎn)是價格較高。 硫化EPDM 制品和其它橡膠制品一樣，可以采用硫化罐硫化（包括蒸汽硫化和熱空氣硫化） 、平板硫化機(jī)硫化、模壓、傳遞模壓和注射模壓硫化、連續(xù)硫化（包括熔融鹽浴硫化和超高頻硫化）以及低溫長時間硫化（即自然硫化）等。三元乙丙橡膠在高溫下易于流動和充滿模型，硫化后易脫模。一般硫化溫度在150~170℃，特殊情況下硫化溫度可更高，如三元乙丙橡膠膠料在溫度高達(dá) 250℃的熔融鹽浴中短時間硫化時，其硫化膠的物理機(jī)械性能無明顯下降。 EPDM 的應(yīng)用EPDM 是世界上消耗量僅次于丁苯橡膠和順丁苯橡膠的第 3 大合成橡膠品種，2022 年產(chǎn)量約 145 萬噸。乙丙橡膠不僅具有耐候、耐老化、耐臭氧、耐化學(xué) 介質(zhì)、耐水、耐低溫及具有良好的電絕緣性等優(yōu)異的綜合性能，還具有相對密度小、高充油、高填充性和與多種高聚物有良好的相溶性，所以被廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜、建筑防水材料、聚合物改性及油品添加劑等領(lǐng)域 [3]。6 / 42 汽車領(lǐng)域三元乙丙橡膠主要用于汽車上的耐熱軟管、汽車門窗密封膠條、汽車室內(nèi)的橡膠 墊、輪胎白色胎側(cè)膠、防護(hù)罩，乙丙橡膠與 PP 的改性材料用于制造汽車方向盤、保險杠、駕駛儀表板、擋泥板、空氣導(dǎo)管、汽車風(fēng)扇、散熱格柵及各種管件等。 從世界范圍看，汽車工業(yè)是乙丙橡膠主要消費(fèi)部門，幾乎占乙丙橡膠消費(fèi)量 的 30%左右，而工業(yè)發(fā)達(dá)的西歐汽車工業(yè)消耗乙丙橡膠約占總消費(fèi)量的 50%。汽 車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱之一，也是非輪胎橡膠制品的主要應(yīng)用部門。 建筑防水材料建筑業(yè)廣泛使用乙丙橡膠作為防水卷材，具有壽命長（約為 30 年） 、強(qiáng)度大、 彈性好、防水可靠、施工方便、危險性小等特點(diǎn)。廣泛地應(yīng)用于防水領(lǐng)域，用于 房屋、橋梁、隧道、水庫、堤壩等的防水工程。近年來國外乙丙橡膠防水卷材的 年均增長率為 10~12%，西方發(fā)達(dá)國家建筑防水材料的乙丙橡膠消費(fèi)量占總消費(fèi)量的 10~15%.目前我國每年需乙丙橡膠防水卷材約 5500km2。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)己形 成 5000km2/a 的生產(chǎn)能力。2022 年我國建筑行業(yè)消耗乙丙橡膠 6000 噸左右。隨著 我國國民經(jīng)濟(jì)的水平不斷提高，建筑材料檔次勢必提高，乙丙橡膠防水卷材市場 將會越來越好 [45]。 電線電纜三元制乙丙橡膠不但具有優(yōu)異的電絕緣性能，而且耐臭氧、耐火、耐候、防老化。因此廣泛用作電力電纜、礦用電纜、軍用艦艇的電線電纜，X 射線直流電壓電纜、原子能裝置用電纜等耐熱和耐高壓等技術(shù)要求較高的領(lǐng)域。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，家用電器和辦公設(shè)備耐熱部分也廣泛采用乙丙橡膠作為電線電纜的絕緣材料。另外EPDM 具有較高的填料和油類填充性，所以可以填充導(dǎo)電碳黑或其它材料，制得導(dǎo)電或半導(dǎo)電橡膠。我國艦艇、礦用電纜己開始大量生產(chǎn)，由于我國乙丙橡膠資源匾乏，主要依賴進(jìn)口乙丙橡膠或采用硅橡膠代用。2022 年我國電線電纜對乙丙橡膠潛在需求量達(dá)到 15kt 左右 [67]。 聚烯烴類熱塑彈性體幾年來新材料不斷涌現(xiàn)，EPDM/PP 共混型熱塑性彈性體(TPE ）就是極具發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧?。EPDM/PP TPE 具有優(yōu)異的耐候、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫、耐沖擊性能，其耐油和耐溶劑性能與氯丁橡膠相當(dāng)，可以用普通熱塑性塑料 加工設(shè)備進(jìn)行加工、具有加工方便、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)，并可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜建筑、家用電器、機(jī)械、運(yùn)動器械等領(lǐng)域。其產(chǎn)品分為7 / 423 大類，第一類為簡單共混型 TPE。目的是改善樹脂的沖擊強(qiáng)度和低溫性能，但由于共混物中橡膠未經(jīng)交聯(lián)，因而在強(qiáng)度、壓縮永久變形、耐介質(zhì)性、耐熱性方面都有很大的局限性。第二類部分動態(tài)硫化產(chǎn) TPE。此時由于橡膠有少量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)存在，性能較第一階段制備的 TPE 有較大提高。但由于低硬度級共混物（其中橡膠組份含量高達(dá) 80%）中橡膠呈連續(xù)相或形成橡塑雙連續(xù)相，因而材料的熱塑流動性大大降低，無法滿足后續(xù)加工過程對材料流動性的要求。第三類為動態(tài)全硫化 TEP。這種 TPE 又稱作熱塑性硫化膠(TPV） 。由于 TPV 中橡膠相已經(jīng)充分交聯(lián)，而且無論橡膠含量多高，總是作為分散相，所以其強(qiáng)度、彈性、耐熱性、抗壓縮永久變形性較前兩類有很大的提高，熱塑流動性很好，耐疲勞、耐化 學(xué)品性及加工穩(wěn)定性也有明顯改善，此外，橡塑比可在較大范圍內(nèi)選擇，使材料 在性能上有更大的調(diào)節(jié)余地 [810]。 油品添加劑三元乙丙橡膠具有較高的增稠能力有著較好的抗剪切穩(wěn)定性及耐低溫和抗氧化性能。是制備多級發(fā)動機(jī)齒輪油的主要添加劑之西方發(fā)達(dá)國家油品添加劑 方面消耗乙丙橡膠占總消費(fèi)量的 8~11%左右。如美國目前油品添加劑消費(fèi)乙丙橡膠約30kt/a 左石。我國已有數(shù)家企業(yè)建有油品增粘劑的生產(chǎn)裝置，而且還有不少企業(yè)進(jìn)口乙丙橡膠粘度改性劑滿足需求，2022 年我國油品添加劑對乙丙橡膠潛在 消費(fèi)量約 3000t。乙丙橡膠除上述用途外、還可用來制備集裝箱密封條、洗衣機(jī)超 高韌性配件、鞋底、食品包裝袋、化學(xué)品容器、紙張涂層等。 聚合物改性EPDM 改性樹脂，除了 EPDM 改性 PP、PE 聚烯烴樹脂外 [1114]，環(huán)氧化、馬來酸酸化的 EPDM 還可增韌 PBT、PA 等極性樹脂 [1517]。在二烯烴橡膠中加人一定比例的 EPDM 可顯著提高硫化膠的耐老化性能如在SBR 中加入一定 EPDM 后，可使 SBR 耐臭氧龜裂性能提高 24 倍。EPDM 與硅橡膠有一定的相容性，用 EPDM 改性后的硅橡膠性能明顯提高可廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。EPDM 與 NBR 共混物。EPDM 與 NBR 分子極性差別很大，相容性很差，共混時需要添加相容劑提高二者的相容性。添加 5 份經(jīng)琉基官能化的乙烯乙酸乙烯共聚物（EVASH）可使 NBR/EDPM（質(zhì)量比為 70/30）共混物的力學(xué)性能顯著提高 [18]。加入氯化聚乙烯后，共混物的力學(xué)性能也得到明顯提高 [19]。8 / 42 密封條的基本類型、性能及應(yīng)用橡膠密封件在氣動和液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用在高分子材料中，橡膠材料具有良好的扯斷強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐疲勞強(qiáng)度，并具有一定的硬度、彈性、耐壓縮性。目前國內(nèi)外常用的橡膠密封材料有天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁睛橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、聚丙烯酸酯橡膠、聚胺酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠，近年來又出現(xiàn)了新品種，氯醇橡膠、氟硅橡膠、磷睛橡膠、亞硝基橡膠、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯 丙烯酸共聚物等等。最常用的橡膠密封可分為靜態(tài)、動態(tài)、高空三種，具體分類為：1） 靜態(tài)密封：“O”型圈、墊圈、墊片、防塵罩、門窗膠條等；2） 動態(tài)密封：“O”型圈、斷面密封圈、油封、氣封、皮碗、皮圈、防塵罩、隔膜等；3） 高空密封：“O”型圈、斷面密封件等。 天然橡膠密封天然橡膠有獨(dú)特的耐寒性、耐磨性、彈性。其缺點(diǎn)為：在太陽直照下易產(chǎn)生老化現(xiàn)象( 龜裂或軟化) ，且對礦物油敏感，但對植物油及醇類比較穩(wěn)定。通?？墒褂迷?0~100℃之間。汽車剎車制動裝置所用的皮碗軟管通常用天然橡膠制作，以天然膠制造剎車裝置具有溶蝕、不溶漲及抗軟化功能。近年來采用天然膠與氯丁膠并用，可增加耐油性、耐寒性、屈撓性，氯丁彈性及耐老化性。 丁腈橡膠密封丁腈橡膠具有優(yōu)越的耐油性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐磨性比天然橡膠高 30~40%，耐高溫性也優(yōu)于天然膠(可耐 100~120℃) ，同時機(jī)械物理性能也較好。但這種膠隨丙烯腈含量增加，其彈性下降，耐容性也受到影響。丁腈橡膠生產(chǎn)歷史較早，1937 年拜耳公司首先生產(chǎn)，世界主要生產(chǎn)國有美、英、法、日、德、加拿大、獨(dú)聯(lián)體、馬來亞及中國等。丁腈橡膠應(yīng)用范圍較廣，它不僅可作“O”型圈，還可制造其他密封件。可在石油，甘醇系統(tǒng)中使用，但對磷酸酯液體類適應(yīng)性差，不宜在含氧多及剎車油中使用。9 / 42 丁苯橡膠密封丁苯橡膠是橡膠制品中最常用的一種材料。在世界上應(yīng)用很廣，在合成膠中，丁苯膠最接近天然橡膠性能。因此在某些場合可代替天然橡膠。丁苯膠的耐磨性、耐熱性、耐老化性都優(yōu)于天然膠，但機(jī)械強(qiáng)度較差。本品可與天然膠混煉。適于制造有水、低分子乙醇、蓖麻油、甘醇和剎車油等介質(zhì)的密封制品。丁苯橡膠可分為高溫和低溫丁苯膠兩種，即 50℃與 5℃兩種聚合條件下產(chǎn)生的兩種性質(zhì)的膠體。前者高分子量、硬度大，但塑性小，后者塑性好，不需預(yù)熱可直接