【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(jià)格比一般通用橡膠稍高的不足。選用高門(mén)尼粘度的乙丙橡膠，經(jīng)高填充后，降低了成本，且對(duì)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(guò)熱水性能亦較好，但與所用硫化體系密切相關(guān)。使用過(guò)氧化物和有效硫化體系硫化的乙丙橡膠硫化膠的耐過(guò)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(guò)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(mén)尼粘度高的三元乙丙橡膠塑煉時(shí)，由于分子鏈斷裂，門(mén)尼粘度有所下降。低門(mén)尼枯度的乙丙橡膠，只是在塑煉初期門(mén)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(mén)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(kāi)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(kāi)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(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 門(mén)尼粘度低的可以用開(kāi)煉機(jī)混煉，門(mén)尼粘度高的用開(kāi)煉機(jī)混煉比較困難；2） 混煉開(kāi)始時(shí)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(shí)，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(mén)尼粘度和壓出溫度。乙丙橡膠膠料門(mén)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(guò)炭黑膠料。 壓延EPDM 膠料需要通過(guò)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(mén)尼粘度、壓延速度和溫度均會(huì)影響壓延物質(zhì)量。壓延溫度過(guò)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(dòng)性較好，故制造模壓制品時(shí)沒(méi)有什么困難。但制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模制品時(shí)，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(guò)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(shí)脫模時(shí)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(lái)較大的困難。一般可以采?。?） 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(lái)提高粘合力。其中比較簡(jiǎn)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(shù)脂增粘效果較好，但同時(shí)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(jià)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(zhǎng)時(shí)間硫化（即自然硫化）等。三元乙丙橡膠在高溫下易于流動(dòng)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(shí)間硫化時(shí)，其硫化膠的物理機(jī)械性能無(wú)明顯下降。 EPDM 的應(yīng)用EPDM 是世界上消耗量?jī)H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(wàn)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(duì)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(mén)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(pán)、保險(xiǎn)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(mén)，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(guó)國(guó)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(mén)。 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(zhǎng)（約為 30 年） 、強(qiáng)度大、 彈性好、防水可靠、施工方便、危險(xiǎn)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(kù)、堤壩等的防水工程。近年來(lái)國(guó)外乙丙橡膠防水卷材的 年均增長(zhǎng)率為 10~12%，西方發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)每年需乙丙橡膠防水卷材約 5500km2。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)己形 成 5000km2/a 的生產(chǎn)能力。2022 年我國(guó)建筑行業(yè)消耗乙丙橡膠 6000 噸左右。隨著 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平不斷提高，建筑材料檔次勢(shì)必提高，乙丙橡膠防水卷材市場(chǎng) 將會(huì)越來(lái)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(guó)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(guó)艦艇、礦用電纜己開(kāi)始大量生產(chǎn)，由于我國(guó)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(guó)電線電纜對(duì)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(lái)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男虏牧稀PDM/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(dòng)器械等領(lǐng)域。其產(chǎn)品分為7 / 423 大類，第一類為簡(jiǎn)單共混型 TPE。目的是改善樹(shù)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(dòng)態(tài)硫化產(chǎn) TPE。此時(shí)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(jí)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(dòng)性大大降低，無(wú)法滿足后續(xù)加工過(guò)程對(duì)材料流動(dòng)性的要求。第三類為動(dòng)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(wú)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(dòng)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(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪油的主要添加劑之西方發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)目前油品添加劑消費(fèi)乙丙橡膠約30kt/a 左石。我國(guó)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(guó)油品添加劑對(duì)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(lái)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(shù)脂，除了 EPDM 改性 PP、PE 聚烯烴樹(shù)脂外 [1114]，環(huán)氧化、馬來(lái)酸酸化的 EPDM 還可增韌 PBT、PA 等極性樹(shù)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(shí)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(dòng)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(guó)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(lái)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(dòng)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(mén)窗膠條等；2） 動(dòng)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(yáng)直照下易產(chǎn)生老化現(xiàn)象( 龜裂或軟化) ，且對(duì)礦物油敏感，但對(duì)植物油及醇類比較穩(wěn)定。通常可使用在60~100℃之間。汽車剎車制動(dòng)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(lái)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(shí)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(guó)有美、英、法、日、德、加拿大、獨(dú)聯(lián)體、馬來(lái)亞及中國(guó)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?？稍谑?，甘醇系統(tǒng)中使用，但對(duì)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(chǎng)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