Что такое EPDM-каучук?

Что такое каучук EPDM?

Рисунок 1. Структура этиленпропиленового мономера

Этиленпропилендиеновый мономер (ЭДПМ) представляет собой сополимер этилена и пропилена.

Те, которые не имеют ненасыщенных связей в основной цепи и не могут быть вулканизированы Сера называется ЭПМ. Она обладает различными превосходными свойствами. С другой стороны, этиленпропиленовый диеновый каучук, сополимеризованный с небольшим количеством мономера, имеющего ненасыщенные связи для обеспечения вулканизации серой, называется ЭПДМ.

Рисунок 2. Структура EPDM

Различные диеновые соединения рассматривались как мономеры с ненасыщенными связями, но три типа все еще находятся в промышленном производстве во всем мире: этилиденнорборнен, 1,4-гексадиен и дициклопентадиен. Из них этилиденнорборнен является наиболее используемым.

Эти мономеры выбираются на основе их коэффициента реактивности во время полимеризации, их влияния на скорость полимеризации и срок службы катализатора, простоты восстановления в процессе полимеризации, простоты вулканизации и их влияния на физические свойства продукта. Например, этилиденнорборнен превосходен, поскольку его коэффициент реактивности к полимеризационной реактивности пропилена очень велик, а двойные связи в кольце высокоселективны во время полимеризации.

Рисунок 3. Структура диенового мономера, используемого в EPDM

EP означает этиленпропилен, EPD означает этиленпропилендиен, а M означает каучук полиметиленового типа с насыщенной основной цепью.

Применение каучука EPDM

1. Применение EPM

EPM не может быть сшит серой, поэтому его вулканизируют перекисью и используют так же, как и другие резиновые изделия, такие как шины и шланги. EPM также используется в качестве модификатора ударопрочности, добавляемого к олефиновым смолам общего назначения, таким как полипропилен.

EPDM также может быть модифицирован малеиновым ангидридом и т. д. и использоваться в качестве модификатора для полиамида, полиэстера и т. д.

2. Применение EPDM

В то время как другие резиновые изделия легко разрушаются под воздействием прямых солнечных лучей и холода, EPDM-каучук подходит для использования на открытом воздухе благодаря своей превосходной погодо- и морозостойкости. К известным областям применения относятся покрытия для оболочек проводов, резина для оконных рам и автомобильные резиновые изделия.

Свойства EPDM-каучука

Полиэтилен, который полимеризуется только из этилена, трудно поддается обработке из-за его высокой кристалличности. Каучук EPDM представляет собой полимер, полученный путем сополимеризации пропилена с метильной группой в боковой цепи, что снижает кристалличность за счет ослабления межмолекулярного взаимодействия между полимерными цепями, что облегчает обработку.

Каучук EPDM не имеет двойных связей в своей основной цепи, что делает его превосходным по погодостойкости и термостойкости. Он также обладает превосходной озоностойкостью, стойкостью к тепловому старению, морозостойкостью, полярным сопротивлением, электрическими свойствами, химической стойкостью и отталкивающей эластичностью и широко используется после стирол-бутадиенового каучука (SBR, BR).

Другая информация о каучуке EPDM

1. Процесс производства EPDM

EPDM часто производится путем полимеризации в растворе с использованием металлоценовых или ванадиевых катализаторов. EPDM с различными характеристиками может быть синтезирован путем выбора катализаторов и условий полимеризации. Одной из характеристик EPDM является то, что он может быть произведен в различных типах в зависимости от цели.

Синтез с металлоценовым катализатором
EPDM с узким молекулярно-массовым распределением может быть получен с использованием металлоценового катализатора, который действует, пока катализатор растворен в реакционном растворе (гомогенный катализатор). Узкое молекулярно-массовое распределение выгодно с точки зрения физических свойств, таких как прочность на разрыв, но его негибкость и плохая обрабатываемость являются недостатками.

Синтез с ванадиевым катализатором
С другой стороны, ванадиевые катализаторы имеют более низкую каталитическую активность, чем металлоценовые катализаторы, и процесс полимеризации более сложен, но полученный EPDM имеет превосходную обрабатываемость и демонстрирует высокую эластичность резины даже в условиях низких температур.

2. Метод вулканизации

Методы вулканизации включают серную вулканизацию, пероксидную вулканизацию, оксимную вулканизацию и радиационную вулканизацию, но два наиболее часто используемых – это серная вулканизация и пероксидная вулканизация.

Серная вулканизация
Это наиболее часто используемый метод вулканизации для EPDM. Реакция протекает при высокой температуре 150 °C или выше во время вулканизации. Чем выше температура реакции, тем меньше вероятность реверсии (возврата вулканизации) и тем выше производительность.

Пероксидная вулканизация
Это метод вулканизации, используемый при использовании ЭПМ для проводов и кабелей, требующих гибкости.