JS III 型防水涂料配方设计

三元乙丙橡胶(EPDM)简介之欧阳光明创编

不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，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。在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 EPDM第三单体的选择第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中产生不饱

和，以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求：最多两键：一个可聚合，一个可硫化反应类似于两种基本的单体主键随机聚合产生均匀分布足够的挥发性，便于从聚合物中除去最终聚合物硫化速度合适二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。三元乙丙中最广泛使用的是ENB，它比DCPD产品硫化要快得多。在

相同的聚合条件下，第三单体的本质影响着长链支化，按以下顺序递增：EPM

三元乙丙橡胶配方

起止日期：2009.1—2009. 配位嵌段共聚合制备乙丙橡胶的合成工艺一、聚合方法概述反应方程式： CH3 CH3 ｜︱ CH2= CH2 + CH= CH2 ( CH2--- CH2)m（—CH2）n 乙烯丙烯共聚物 CH3 ｜ CH2= CH2 + CH= CH2 +二烯烃 CH3 ︱ (CH2--- CH2)m—（CH—CH2）n—（二烯烃）y EPDM三元共聚物反应机理：以乙烯、丙烯为单体，用钒-铝配合物为引发剂，其聚合机理属于配位离子型聚合反应。聚合时，首先是单体上双键的∏电子在引发剂活性中心的空位上进行络合，由于R-V键变弱，以致断裂，单体分子插入R-V键，链的增长按这个方式不断重复进行。主要用途：因乙丙橡胶分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧、电绝缘性、低压缩永久变形、高强度和高伸长率等宝贵性能，其应用极为广泛，消耗量逐年增加。根据乙丙橡胶的不同系列和分子结构方面的特点，乙丙橡胶应用种类有通用型、混用型、快速硫化型、易加工型和二烯烃橡胶并用型等不同应用类型。从实际应用情况分析，乙丙橡胶在非轮胎方面得到了广泛的应用。 1.汽车工业乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。在汽车密封条行业中，

主要利用EPDM的弹性、耐臭氧、耐候性等特性，其ENB型的EPDM橡胶已成为汽车密封条的主体材料，国内生胶年消耗量已超过1万吨，但由于品种关系，其一半还依靠进口。由于热塑性三元乙丙橡胶EPDM/PP强度高、柔性好、涂装光泽度高、易回收利用的特点，在国内外汽车保险杠和汽车仪表板生产中已作为主导材料。预计到2010年仅汽车保险杠和仪表板两项产品，EPDM/PP的国内年用量可达4.5万吨。此类产品的回收利用主要采用的工艺方法是：先去掉产品表面的涂料-粉碎-清洗-再造粒-添加新料后生产新产品。这样在保险杠和仪表板生产中，就能节约大量原材料取得较好的经济效益。目前，我国乙丙橡胶在汽车工业中的用量占全国乙丙橡胶总用量的42%-44%，其中还不包括船舶、列车和集装箱密封条的乙丙橡胶用量。因乙丙橡胶的粘接性能不好，在汽车轮胎行业中在大量用料的轮胎主体和胎面部位上无法推广使用乙丙橡胶，只在内胎、白胎侧、胎条等部位少量使用乙丙橡胶。 2.建筑行业由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性，又有施工简便等特点，因此乙丙橡胶在建筑行业中主要用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。乙丙橡胶在建筑行业中用量最大的还数塑胶运动场和防水卷材，就国内用量而言已占乙丙橡胶总用量的26%-28%。用EPDM生产的防水卷材已逐渐代替其他材料(如CMS)制作的防水卷材，尤其是用于地下建筑的防水卷材。 3.电气和电子行业在电气和电子行业中主要利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。 4.乙丙橡胶与其他橡胶并用也是乙丙橡胶应用的一个很大的领域乙丙橡胶与其他橡胶并用在性能上可互补并改善工艺和降低成本。但由于各种配合剂对不同高聚物的亲合能力各异，共硫化性又取决于各高聚物交联效率，不同高聚物并用共混不可能达到分子级相容，而是分相存在的不均体系。配合剂的这种相间不均分配，对乙丙并用橡胶的性能有重大影响。在此简要介绍如下： (1)三元乙丙橡胶与丁基橡胶有较好的相容性和共硫化性，此两胶并用物理机械性能呈加和性，丁基橡胶可改善乙丙橡胶气密性，提高撕裂性和隔音性；而乙丙橡胶改善了丁基橡胶的耐臭氧性和耐老化性，改善了丁基橡胶压出表面光度，提高了半成品停放时的抗变形性能。 (2)三元乙丙橡胶可以不同比例与氯丁橡胶并用，以改善乙丙橡胶的耐油性能。乙丙橡胶与氯丁橡胶并用后，两种橡胶性能互补。乙丙橡胶的耐油性、耐燃性和粘着性有所改进；氯丁橡胶也改善了耐臭氧、耐化学腐蚀、耐热、耐蒸汽、耐低温屈挠等性能，并提高了氯丁橡胶的加工油及炭黑的填充量，从而降低了成本。

几种不同硬度三元乙丙发泡配方

几种不同硬度三元乙丙发泡配方具体配方：硬度75三元乙丙发泡配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa） 15.8 氧化锌 5 扯断伸长率（%）264 三氧化二睇 5 永久变形（%） 4 防老剂2246 0.5 硬度（邵氏） 75 高耐磨碳黑70 撕裂强度（KN/m) 海泊隆-20 5 脆性温度 DCP 4 合计179.5 硫化条件：160℃×30′ 混炼工艺：混炼胶→（45℃以下）→填料→软化剂→氧化锌→三氧化二睇→防老剂→DCP→薄通十次下片。用途和性能：用于磁粉轴封、胶圈。可在-50~+150℃下长期工作，用来密封粒度为97μ以下的金属粉，工作轴起动，换向灵活，密封性良好，满足使用。该胶料耐磨性高、耐热和弹性优良。硬度80三元乙丙发泡配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa） 18.5 氧化锌 5 扯断伸长率（%） 150 硬脂酸 1 永久变形（%） 7 硫磺0.5 硬度（邵氏） 80 高耐磨碳黑70 撕裂强度（KN/m) 促进剂TT 1.5 促进剂DM 2 合计180 硫化条件：160℃×30′

混炼工艺：生胶→碳黑→氧化锌、促进剂→硫磺→硬脂酸→混炼后经十次薄通下片。用途和性能：温度：-35~+130℃，压力：10Kg/cm2 介质：耐H2S腐蚀。用于生产密封圈、垫片，耐酸、耐盐、耐辐射。硬度82三元乙丙发泡配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）20.4 高耐磨碳黑80 扯断伸长率（%） 205 硬脂酸0.5 永久变形（%） 3 氧化锌 5 硬度（邵氏） 82 氧化镁 5 撕裂强度（KN/m) 促进剂TMTD 1.5 脆性温度-62 促进剂DM 0.5 100%顶伸强度MPa 85 硫磺 1.5 合计194 硫化条件：160℃×30′ 骨架经过喷砂处理后，用并酮洗净，凉干，涂一薄层γ-氨基丙基三氧基硅烷，30分钟后在涂一遍，10分钟后包胶即可硫化。混炼工艺：生胶→碳黑→硫磺→硬脂酸→氧化锌→氧化镁→薄通下片。用途和性能：该胶料耐特种介质密封材料，胶辊静密封用“O”型圈，工作介质：耐N204无水肼。耐辐射、耐磨，与铝及不锈钢在介质中的结合强力>30KG/cm2. 工作温度:-40℃~120℃范围工作. 硬度57三元乙丙发泡配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）13 硫磺0.5 扯断伸长率（%）520 过氧化二异丙苯（DCP） 6.5 永久变形（%）7 硬脂酸 1.5 硬度（邵氏）57 高耐磨碳黑20 撕裂强度（KN/m) 半补强碳黑20 脆性温度凡士林/防老剂D 5/1.5 合计155 硫化条件：158℃×40′ 混炼工艺：生胶→碳黑→软化剂→硫磺→防老剂。

不同硬度三元乙丙橡胶配方

不同硬度三元乙丙橡胶配方硬度57三元乙丙橡胶配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）13 硫磺0.5 扯断伸长率（％）520 过氧化二异丙苯（DCP） 6.5 永久变形（％）7 硬脂酸 1.5 硬度（邵氏）57 高耐磨碳黑20 撕裂强度（KN/m) 半补强碳黑20 脆性温度凡士林/防老剂D 5/1.5 合计155 硫化条件：158℃×40′混炼工艺：生胶→碳黑→软化剂→硫磺→防老剂。用途和性能：该胶料制成胶管、密封件、垫片。耐中等浓酸、有机酸、无机酸、80％H2SO4. 硬度65三元乙丙橡胶配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）8.8 促进剂M 0.5 扯断伸长率（％）478 促进剂TMTM 1.5 永久变形（％）22 硫磺 1.5 硬度（邵氏）65 氧化锌 5 撕裂强度（KN/m) 28 硬脂酸 1 脆性温度℃-70 高耐磨碳黑80 50#机油50 合计239.5 硫化条件：160℃×60′混炼工艺：生胶→填料、软化剂→ZnO→促进剂→S→硬脂酸，混匀后要经十次薄通。用途和性能：该胶料具有耐天候、耐臭氧、耐酸性能、耐磨、耐高低温、电绝缘和弹性等。介质：耐过热水、耐臭氧、耐辐射。温度：-40℃~160℃ 硬度70三元乙丙橡胶配方原材料名称基本配置物理机械性能标准

实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）13.5 氧化锌 5 扯断伸长率（％）350 硬脂酸 1 永久变形（％）8 高耐磨碳黑50 硬度（邵氏）70 聚苯硫醚10 撕裂强度（KN/m) 28 硫磺0.3 脆性温度-65 DCP 3.5 合计169.8 硫化条件：160℃×30′混炼工艺：生胶→碳黑→聚苯硫醚→氧化锌→DCP→硬脂酸，薄通十次下片。用途和性能：耐辐射剂量为1×107耐热、耐各种介质：耐乙酸。工作温度：-55~150℃，生产各种密封件、垫片。硬度75三元乙丙橡胶配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）15.8 氧化锌 5 扯断伸长率（％）264 三氧化二睇 5 永久变形（％） 4 防老剂2246 0.5 硬度（邵氏）75 高耐磨碳黑70 撕裂强度（KN/m) 海泊隆-20 5 脆性温度DCP 4 合计179.5 硫化条件：160℃×30′混炼工艺：混炼胶→（45℃以下）→填料→软化剂→氧化锌→三氧化二睇→防老剂→DCP→薄通十次下片。用途和性能：用于磁粉轴封、胶圈。可在-50~+150℃下长期工作，用来密封粒度为97μ以下的金属粉，工作轴起动，换向灵活，密封性良好，满足使用。该胶料耐磨性高、耐热和弹性优良。硬度80三元乙丙橡胶配方原材料名称基本配置物理机械性能标准实测三元乙丙胶100 拉伸强度（Mpa）18.5 氧化锌 5 扯断伸长率（％）150

三元乙丙橡胶(EPDM)简介教学提纲

三元乙丙橡胶(E P D M) 简介

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM 具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。分子结构和特性三元乙丙是乙烯、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，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，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。在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 EPDM第三单体的选择第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚，在聚合物中产生不饱和，以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求：最多两键：一个可聚合，一个可硫化反应类似于两种基本的单体主键随机聚合产生均匀分布足够的挥发性，便于从聚合物中除去最终聚合物硫化速度合适二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。三元乙丙中最广泛使用的是ENB，它比DCPD产品硫化要快得多。在相同的聚合条件下，第三单体的本质影响着长链支化，按以下顺序递增：EPM

橡胶配方

原材料及配方三元乙丙橡胶，EP509，充油量50％，MLl+4 125℃为48，ENB质量分数8．7％，乙烯质量分数64％，荷兰DSM公司；三元乙丙橡胶，EPDM J一4045，ENB质量分数7．7％，MLl+4 100℃为45，乙烯质量分数52％，吉林石化公司；300#石蜡油，北京市艾迪尔助剂厂；高岭土。NK80，山东枣庄市三兴高新材料有限公司；硫化剂DCP和交联剂TAC，浙江华星(宿迁)化学有限公司；发泡剂ADCA，OBSH和BK，江苏雅克化工有限公司；其他助剂，均为市售橡胶工业常用原材料。 A型垫板基础配方(质量份)：生胶，100；ZnO，5；硬脂酸锌，l；防老剂，3．8；补强填充体系，80；增塑剂，15；硫化体系，变量；其他助剂，3。 B型垫板基础配方(质量份)：生胶，100；ZnO，5；硬脂酸，l；防老剂，2．2；炭黑，40；重钙，50；300#石蜡油，50；硫黄，1．7；促进剂，4．2；ADCA／OBSH／BK，3．2/0．5／2；其他助剂，2．2。 2．1．2硫化体系三元乙丙橡胶通常用硫黄、过氧化物、醌肟和反应性树脂等多种硫化体系硫化。不同硫化体系对混炼胶门尼粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶交联键型、物理机械性能(如应力一应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有直接影响。硫黄硫化物大分子链之间常常以多硫键(一Sx一)相连，低(无)硫硫化物以单硫键(一S一)相连；过氧化物和树脂硫化物大分子链之间常用C—C键相连接。由于C—C键键能大于单硫键，单硫键键能大于多硫键，因此受热氧老化时，4种硫化方法的耐老化性依次递增[5]，见图3。要保证垫板具有很好压缩永久变形性和耐热老化性，优先选用低硫或过氧化物做硫化体系。由于过氧化物硫化胶拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均较低，尤其是高温耐撕裂性差，为防止交联过程分子链断裂，提高硫化速率，改善物理机械性能，在过氧化物交联体系中加入硫黄或硫黄给予体等，可使体系耐热性优异，同时具有极低压缩永久变形和抗硫化返原性嘲，选用5号复合硫化体系。硫化体系与耐热老化性的关系(见上图) l一硫黄(2份)+促M(1．5份)+促TMTD(0．8份)；2--硫黄(o．5份)+促DTDM(2份)4-促TMTD(3份)+促CZ(3份)·3一DCP(5．5份)+TAC(1．5份)#4--溴化烷基酚醛树脂(15份)， 5--DCP(5．5份)+TAC(1．5份)+S(0．3份)+DM(0．5份)十DPTT(0．3份) 2．1．3填充体系和增塑体系三元乙丙橡胶属非结晶性橡胶，不加补强填充剂时硫化胶拉伸强度很低，约为6～8MPa，无

三元乙丙橡胶混炼工艺

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物，其一般的组成含量为乙烯(质量百分数45%~70%)、丙烯(质量百分数30%~40%)和双烯第三单体(质量百分数1%~3%)，第三单体通常为双环戊二烯、1，4-己二烯或2-亚乙基降冰片烯。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的，这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧，具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力；三元乙丙本质上是无极性的，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，且它能吸收大量的填料和油而对性能影响不大，因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。1.混炼方法如下： 1.1出自ISO和ASTM检验三元乙丙橡胶性能的混炼方法如下：主要包括密炼机混炼法和开炼机混炼法（1）密炼机混炼方法表1 密炼机混炼方法出处ISO 4097—1980（E）ASTM D3568—81a 混炼条件150℃，77r/min 第一段混炼加料顺序①生胶，氧化锌，炭黑，油和硬脂酸，0.5min ②加压混炼2.5min ③清扫，0.5min ④当温度达150℃或时间达5min后排胶

开炼机薄通排下的胶料立刻在辊距为2.5mm，辊温为50±5℃的实验室开炼机上薄通3次，检查批料重量，使其与理论之差不大于0.5％，否则作废，薄同后的母炼胶料至少停放30min或使其达到室温第二段混炼开炼机二段混炼停放后的母炼胶包在温度为50±5℃辊距为1.5mm开炼机的慢辊上加入硫磺和促进剂，带完全混入胶料中后，每边割刀3次后，将辊距调至0.8mm，胶料薄通6次后下片，并按规定方法制备试片密炼机二段混炼转速为77r/min,温度为40±5℃的密炼机中加入1/2上述母炼胶、促进剂、硫磺、1/2母炼胶。胶料继续混炼直到温度达110℃或总混炼时间达2min即可排胶,并再次检查批料重量后,按规定方法制备试片（开炼机或密炼机）加料顺序