乙丙橡膠生產(chǎn)改性及性能

1、乙丙橡膠匯報(bào)人：晴天一、簡介一、簡介二、發(fā)展歷史二、發(fā)展歷史三、生產(chǎn)方法三、生產(chǎn)方法四、主要性能四、主要性能五、改性原理五、改性原理六、應(yīng)用六、應(yīng)用一、簡介一、簡介 乙丙橡膠是一種以乙烯、丙烯為主要單體共聚得到的高分子聚合物，是一種非結(jié)晶共聚物。 分類：根據(jù)組成單體分為：二元乙丙橡膠（EPM) 三元乙丙橡膠（EPDM） EPM為乙烯和丙烯的共聚物， EPDM為乙烯、丙烯和少量第三單體非共軛二烯烴 的共聚物二、發(fā)展歷史二、發(fā)展歷史u 1955年世界上第一條完全飽和的橡膠二元乙丙橡膠誕生，首先被用于電纜和風(fēng)雨膠條制品。u 1959年三元乙丙橡膠誕生，擴(kuò)大了乙丙橡膠的適用范圍。u 1961年美國?？?/p>

2、森公司使乙丙橡膠商品化。u 1963年意大利埃尼化工公司首先生產(chǎn)三元乙丙橡膠，接著是美國杜邦公司、美國尤尼羅爾公司和加拿大寶蘭山公司于1971年開始生產(chǎn)。20世紀(jì)70年代中期乙丙橡膠全世界消耗量的60%用于汽車工業(yè)的配套產(chǎn)品。u 90年代后，乙丙橡膠再亞洲地區(qū)開始快速發(fā)展。u 我國對乙丙橡膠的研究起步較早，1972年蘭州石化公司建成國內(nèi)第一條年產(chǎn)2000噸的乙丙橡膠生產(chǎn)線u 1997年引進(jìn)日本三井石化公司的技術(shù)和設(shè)備，2003年達(dá)到5萬噸，極大緩解了我國乙丙橡膠全面依賴。三、生產(chǎn)方法三、生產(chǎn)方法1、乙丙橡膠合成原料乙烯、丙烯及第三單體（非共軛的二烯烴）。 常用的第三單體有：雙環(huán)戊二烯、亞乙基降

3、冰片烯、1,4己二烯雙環(huán)戊二烯亞乙基降冰片烯1,4己二烯2、乙丙橡膠聚合原理 以乙烯、丙烯為單體，用釩-鋁配合物為引發(fā)劑，其聚合機(jī)理屬于配位離子型聚合反應(yīng)。聚合時(shí)，首先是單體上雙鍵的電子在引發(fā)劑活性中心的空位上進(jìn)行絡(luò)合，由于R-V鍵變?nèi)?，以致斷裂，單體分子插入R-V鍵，鏈的增長按這個(gè)方式不斷重復(fù)進(jìn)行。3、乙丙橡膠生產(chǎn)流程單體準(zhǔn)備與精制反應(yīng)介質(zhì)與輔助劑等的準(zhǔn)備聚合單體和溶劑的回收橡膠的分離洗膠脫水和干燥成型和包裝乙丙橡膠的合成方法四、主要性能1、低密度高填充性低密度高填充性 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)

4、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、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、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

5、（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。4、耐水蒸汽性能、耐水蒸汽性能 乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230過熱蒸汽中，近100h后外觀無變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。5、耐過熱水性能、耐過熱水性能 乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關(guān)。以二硫代二嗎啡啉、TMTD為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在125過熱水中浸泡15個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。6、電性能、電性能 乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚

6、乙烯和交聯(lián)聚乙烯。7、彈性、彈性 由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。8、粘接性、粘接性 乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。五、改性原理1、溶液接枝法2、熔融接枝法3、輻射接枝法4、直接溶脹接枝法5、熱煉接枝法1、溶液接枝法 EPDM溶液接枝一般是在溶劑、引發(fā)劑存在下,于一定溫度下,使接枝單體與EPDM 發(fā)生接枝反應(yīng)得到接枝聚合物。合適的溶液接枝單體有苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸正丁酯、馬來酸酐(MAH) 、甲基丙烯酸甲酯(MMA) 及乙酸乙烯酯等。常用的引發(fā)

7、劑有過氧化苯甲酰(BPO) 及偶氮二異丁腈等。常用的溶劑包括甲苯、二甲苯、苯、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷或上述任意兩種溶劑的混合物等。2、熔融接枝法熔融接枝法始于20 世紀(jì)70 年代,其基本原理是聚合物處于熔融狀態(tài)下,通過引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基,從而引發(fā)大分子鏈產(chǎn)生自由基,并與接枝單體接枝,得到接枝產(chǎn)物。熔融接枝法制備接枝乙丙橡膠根據(jù)使用的引發(fā)劑不同可分為自由基引發(fā)、超聲波引發(fā)等接枝工藝。熔融接枝法以其可靠的適用性,成為目前乙丙橡膠接枝改性的主要方法。3、輻射接枝法輻射(電子束、射線等) 接枝常用于改善高聚物的極性和復(fù)合材料的相容性。北京化工研究院北京市工程塑料合金技術(shù)研究室采用電子束預(yù)輻射接枝技術(shù)

8、實(shí)現(xiàn)了EPDM 的接枝改性 。接枝、皂化后的EPDM 聚合物成炭量增大,熱釋放速率降低,聚合物的點(diǎn)燃時(shí)間延長,對于延緩聚合物的燃燒起到非常重要的作用, 明顯改善了EPDM 的阻燃性能4、直接溶脹接枝法 采用直接溶脹法進(jìn)行EPDM 接枝的研究較早,如華南理工大學(xué)1995 年以MMA 為接枝單體,BPO 為引發(fā)劑,在葉片混合器中借助機(jī)械力作用,使EPDM 直接溶脹接枝MMA ,制備出EPDM - g- PMMA 接枝共聚物15 。該接枝共聚反應(yīng)在葉片混合器中進(jìn)行,轉(zhuǎn)速30 r/ min。接枝共聚反應(yīng)前,將溶有BPO(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 0 %) 的MMA(0. 5 g) 計(jì)量加入到混合器中經(jīng)N2 保護(hù)的EPDM(1 g) 中,室溫下攪拌溶脹30 min ,靜態(tài)溶脹1 h ,然后攪拌升溫至所需溫度(75 ) ,反應(yīng)1 h ,而后經(jīng)真空干燥得到綜合力學(xué)性能較好的接枝產(chǎn)物。5、熱煉接枝法 乙丙橡膠接枝改性不僅限于EPDM ,二元乙 丙橡膠( EPM) 也可實(shí)現(xiàn)接枝改性,得到綜合性能 良好接枝產(chǎn)物。北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院采用熱 煉接枝法進(jìn)行了硅烷接枝EPM 的研究。將100份EPM 與1. 5 份硅烷偶聯(lián)劑A - 174 - (甲基丙烯酰氧劑) 丙基三甲氧基硅烷 、0. 5 份DCP 加入流化儀中,通過高溫(170190 ) 、高剪切(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為