2003年我國合成橡膠用量達(dá)113萬噸左右,其中三元乙丙橡膠用量為2.04萬噸,僅占合成橡膠用量的1.8%。近年來,世界合成橡膠生產(chǎn)能力增長(zhǎng)變緩,乙丙橡膠生產(chǎn)量和使用量雖有一定的增長(zhǎng),但增長(zhǎng)速度不大,年均增長(zhǎng)3.8%左右。國內(nèi)乙丙橡膠消耗增長(zhǎng)量也不大,根據(jù)預(yù)測(cè),2004年三元乙丙橡膠在汽車配件(不含輪胎制品)中的應(yīng)用僅為1萬-1.2萬噸。但三元乙丙橡膠在我國車用橡膠密封條產(chǎn)品生產(chǎn)中已成為主體材料,其開發(fā)和應(yīng)用都有著廣闊的市場(chǎng)前景。
分子結(jié)構(gòu)
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編輯本段基本化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與其性能關(guān)系
乙丙橡膠系以單烯烴乙烯、丙烯共聚成二元乙丙橡膠;以乙烯、丙烯及少量非共軛雙烯為單體共聚而制得三元乙丙橡膠。乙丙橡膠分子主鏈上,乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列,失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,從而成為彈性體,由于三元乙丙橡膠二烯烴位于側(cè)鏈上,因此三元乙丙橡膠不但可以用硫黃硫化,同時(shí)還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。
由于二元乙丙橡膠分子不含雙鍵,不能用硫黃硫化,因而限制了它的應(yīng)用。在乙丙橡膠商品牌號(hào)中,二元乙丙橡膠只占總數(shù)的10%左右。而三元乙丙橡膠可用硫黃硫化,從而獲得了廣泛的應(yīng)用,并成為乙丙橡膠的主要品種,在乙丙橡膠商品牌號(hào)中占90%左右。
目前工業(yè)化生產(chǎn)的三元乙丙橡膠常用的第三單體有乙叉降冰片烯(ENB)、雙環(huán)戊二烯(DCPD)、1,4-己二烯(HD)。近年來第三單體技術(shù)又有新發(fā)展,國外研制出用1,7-辛二烯、6,10-二甲基-1,5,9-十一三烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、5,7-二甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等作為三元乙丙橡膠的第三單體,使三元乙丙橡膠的性能有了新的提高。
三元乙丙橡膠中第三單體種類和含量對(duì)硫化速度、硫化橡膠的性能均有直接影響。其中,雙環(huán)戊二烯(DCPD)作為第三單體,雖然價(jià)格較低,但此三元乙丙橡膠的硫化速度慢,難以與高不飽和度的二烯烴類橡膠并用;以乙叉降冰片烯(ENB)、6,10-二甲基-1,5,9-十一三烯等為第三單體的三元乙丙橡膠硫化速度快,前者已成為三元乙丙橡膠的主要品種。第三單體含量以碘值表示,三元乙丙橡膠的碘值一般為6-30,大多在15左右。碘值為6-10時(shí),硫化速度慢,難與高不飽和橡膠并用;碘值為25-30時(shí),為超高速硫化型,可用任何比例與高不飽和二烯烴橡膠并用。因此三元乙丙橡膠在與其他橡膠并用時(shí),應(yīng)注意選擇適宜的三元乙丙橡膠品種。
已知三元乙丙橡膠所含第三單體的種類,炭黑填充時(shí),硫化體系對(duì)硫化速度由快到慢的順序如下:1.硫黃硫化體系:(1)乙叉降冰片烯,(2)1,4-己二烯,(3)雙環(huán)戊二烯;2.過氧化物硫化體系:(1)雙環(huán)戊二烯,(2)乙叉降冰片烯,(3)1,4-己二烯。
選用含乙叉降冰片烯為第三單體的三元乙丙橡膠,其硫化橡膠則具有較高的耐熱性和拉伸強(qiáng)度以及較小的壓縮永久變形;而含雙環(huán)戊二烯(DCPD)為第三單體的三元乙丙橡膠,成本較低,耐臭氧性較高,制品有臭味;含1,4-己二烯的三元乙丙橡膠不易焦燒,硫化后壓縮永久變形較小。
乙丙橡膠聚合分子結(jié)構(gòu)中,乙烯/丙烯含量比對(duì)乙丙橡膠生膠和混煉膠性能及工藝性均有直接影響。應(yīng)用時(shí),可并用2-3種乙烯/丙烯含量比不同的乙丙橡膠以滿足不同的性能要求。一般認(rèn)為乙烯含量控制在60%左右,才能獲得較好的加工性和硫化膠性能;丙烯含量較高時(shí),對(duì)乙丙橡膠的低溫性能有所改善;乙烯含量較高時(shí),易擠出,擠出表面光滑,擠出件停放后不易變形。
乙丙橡膠的重均分子量為20萬-40萬,數(shù)均分子量為5萬-15萬,粘均分子量10萬-30萬。重均分子量與門尼粘度密切相關(guān)。乙丙橡膠門尼粘度值[ML(1+4)100℃]為25-90,高門尼值105-110也有不少的品種。隨著門尼值的提高,填充量能也提高,但加工性能變差;其硫化后的乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度、回彈性均有提高。乙丙橡膠分子量分布指數(shù)一般為3-5,大多在3左右。分子量分布寬的乙丙橡膠具有較好的開煉機(jī)混煉性和壓延性。近來,已研制出分子量采用雙峰分布形式的三元乙丙橡膠,即在低分子量部分再出現(xiàn)一個(gè)較窄的峰,并減少極低分子量部分,此種三元乙丙橡膠既提高了物理機(jī)械性能,有良好的擠出后的挺性,又保證了良好的流動(dòng)性及發(fā)泡率。廊坊中潤化工建材有限公司是高性能密封產(chǎn)品的制造企業(yè)和銷售商,為各種應(yīng)用提供著泵與閥盤根、泵密封材料、密封墊片、密封帶和金屬墊片。
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我公司生產(chǎn)的盤根技術(shù)具有節(jié)水程度高、滲漏控制能力強(qiáng)、排放控制好、能在高壓和高速下工作、能承受工藝化學(xué)品,并能減少軸或軸套劃痕等諸多優(yōu)點(diǎn)。我們的密封墊片板材技術(shù)提供相當(dāng)高的穩(wěn)定性,采用強(qiáng)化合成材料,可獲得出色的密封性能和可靠性。我們的密封帶提供快速易用的高可靠性持久密封。中潤密封材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)密封材料的大型企業(yè),公司廣泛引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,集科研、生產(chǎn)于一體,生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品,多年來深受廣大用戶的好評(píng)。
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公司產(chǎn)品適用于國防、電力、機(jī)械、石油、化工、冶金、造紙、船舶、運(yùn)輸?shù)葒窠?jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,產(chǎn)品規(guī)格齊全、質(zhì)量穩(wěn)定。產(chǎn)品銷往全國各地,并出口到法國、俄羅斯及東南亞一些國家。
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我公司副總經(jīng)理李建文先生在2006年銷售密封產(chǎn)品總額超過2000萬人民幣,在密封行業(yè)受到好評(píng)。
廊坊中潤密封材料有限公司
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