乙烯基橡胶介绍

第八组成员戴璐梅清青王向玥赵俊程赵磊乙烯基橡胶简介齐格勒—纳塔催化剂的出现，使以乙烯为基础的橡胶得以商业化。聚乙烯的内聚能（CED=259J/m3）与橡胶材料相近，玻璃化转变温度也很低，但由于分子链规整性好，易于结晶，常温下不呈现弹性。在聚乙烯分子链中引入其他原子或基团时，可以抑制结晶，从而获得橡胶态的性质。据此开发了乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶及氯磺化聚乙烯橡胶等弹性材料。乙丙橡胶又分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶。在乙丙橡胶商品牌号中，二元乙丙橡胶只占总数的10％左右。而三元乙丙橡胶作为主要品种，因其可用硫磺硫化，应用更广，在乙丙橡胶商品牌号中占90％左右。乙丙橡胶全球总消费量2006年约为100万吨，2008年约为115万吨。目前我国市场需求量巨大，但产量只有需求量的一半，大部分须要进口。Contents

1合成与加工2结构与性能3应用与改性4氯化聚乙烯橡胶与氯磺化聚乙烯橡胶书目三元乙丙橡胶聚合机理：以乙烯、丙烯为单体，用钒-铝协作物为引发剂，其聚合机理属于配位离子型聚合反应。未加第三单体时生成EPM共聚物，加入第三单体则制得EPDM三元共聚物。合成与加工反应方程式合成与加工第三单体的选择：1、合适的共聚活性确保第三单体在聚合过程中具有尽量高的转化率；同时在三元共聚物大分子链中有较匀整的分布；竞聚率要适宜。2、非共轭的双键各有不同的反应活性第三单体通过第一个双键进入聚合物后，其次个双键假如也参与聚合反应，就将形成交联或支化，产生凝胶而影响橡胶的性能。3、不影响共聚速度、共聚物分子量分布4、合成橡胶的硫化性较好5、本身的分子量不宜过大6、价廉、易得乙叉降冰片烯（ENB）

合成与加工第三单体简介优点缺点双环戊二烯(DCPD）来源于煤焦油或石油裂解中的C5馏分聚合性能活泼，在共聚中基本完全进入共聚物中；成本最低硫化速度慢亚乙基降冰片烯(ENB)将环戊二烯和丁二烯进行热聚反应生成的5-乙烯基-2-降冰片烯（VNB），然后在碱催化作用下转位而得聚合速度快，硫化性能好，运用最广泛在常温下与空气接触即生成氧化物；易发生自聚反应，生成齐聚物和橡胶状物质（需隔绝空气或加入阻聚剂）1,4-己二烯以乙烯和丁二烯为原料，以有机配合物催化剂作用下反应而得。产品性能良好不易烧焦，硫化后压缩永久变形小硫化速度较慢成本较高三种常见第三单体的比较：合成与加工合成方法溶剂温度（℃）压强（MPa）优点缺点溶液聚合正己烷30-500.4-0.7技术成熟，操作稳定，产品硫化速度快，综合性能好，应用范围广。高粘度散热难，溶剂回收难，生产流程长，设备多，损耗大，成本最高，且带来一定的环境污染。悬浮聚合液态丙烯-20-200.35-1.05生产工艺流程短，聚合产率较高，克服溶液聚合法传热难的问题，降低了催化剂用量及污水处理难度。无溶剂，从聚合物中脱除催化剂较为困难。产品性能没有突出优点，应用窄。气相聚合

无

生产工艺简短，仅3道工序。不需溶剂或稀释剂，污染小。生产成本最低，仅为溶液聚合的42％。产品含有大量炭黑，通用性较差，大多只是黑色的橡胶制品，对开炼机混炼加工的适应性相对较差。合成与加工12345678910111213141617182015192123222425252525252626262626272829303133343235424445505146473940495253484341363738丙烯乙烯第三单体水溶剂NaOH蒸汽水凝聚物溶剂引发剂AN2N2N2B剂引发剂助引发防老剂N2未反应单体去反应器填充油蒸汽水高沸点物溶剂循环至贮罐水废引发剂成品EPR蒸汽溶液法制备乙丙橡胶

非结晶或结晶度很小。聚合物主链是完全饱和的。低含量(质量分数1%-3%)非共轭双烯的另一不饱和双键只能存在于侧链上。结构特点物理性能仅次于自然橡胶和顺丁橡胶，在0℃以下的相当大的温度范围内照旧是良好的弹性体。含45%以上乙烯的共聚物其最低回弹温度低于-45℃。乙丙橡胶的密度为0.86-0.87g/cm3，是全部橡胶中最低的。可大量充油和加入填充剂，降低橡胶制品的成本。并且对高门尼值的乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。填充性能弹性性能物理性能对强酸、强碱、盐类及其他化学品的抗拒性很强。对有机酸的耐蚀性也超过其他橡胶。但在脂属和芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中尺寸稳定性较差，在浓酸长期作用下性能也要下降。抗臭氧，耐紫外线、耐老化性和耐候性能优异，居通用橡胶之首。可在寒冷、燥热、干燥、潮湿的环境下长期运用，而性能不发生显著变更。耐溶剂型耐候性能物理性能

橡胶分子链内无极性基团，分子内聚能小，故互粘性和自粘性很差。粘性运用温度约为-50℃—150℃，具有很好的耐热性，一般可在80℃-120℃长期运用，尤其具有良好的耐过热水和耐水蒸气性能，但耐燃性差。耐热性能

乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，体积电阻率高达1016-1017Ω/cm。

电学性能影响因素硫化乙烯丙烯比第三单体种类和含量分子量及分布性能影响因素当乙烯比例增高：更高的结晶度，更高的拉伸强度，更低的玻璃化转变温度。但压延混合性变差，压缩形变降低。乙烯丙烯比第三单体含量的增加：更快硫化速率，促进剂选择的多样性。但防焦性减弱，且聚合物成本更高。第三单体通过增加分子量：更高的拉伸和撕裂强度，能够吸收更多的油和填料，但加工性能减弱。分子量分布的增加:增加的混炼和碾磨加工性，但对硫化速度调节性减弱。分子量及分布过氧化物交联：具有更高的温度抗性，更低的压缩形变。但与硫磺硫化相比，成本更高。硫化过程主要应用汽车工业汽车密封条、散热器胶管；轮胎胎侧、内胎等

EPDM

具有优异的耐热性、耐臭氧性、耐老化性和电绝缘性，广泛用于汽车配件、防水卷材、电线电缆等众多领域。在汽车密封条行业中，主要利用EPDM的弹性、耐臭氧性、耐候性等特性，ENB型的EPDM橡胶已成为汽车密封条的主体材料。乙丙橡胶的粘接性能不好，在轮胎主体和胎面部位上无法推广运用，只在内胎、胎侧、胎条等部位少量运用乙丙橡胶。主要应用建筑工业塑胶运动场、防水卷材、门窗密封条、玻璃幕墙密封、浴室防滑垫具、管道密封件等电气工业中高压绝缘电缆材料、变压器绝缘护套等塑胶运动场防水卷材中高压绝缘电缆极化改性将氯气通过三元乙丙橡胶溶液中而制成。提高硫化速度以及与不饱和橡胶的相容性，耐燃性、耐油性，黏合性能也有所改善。氯化乙丙橡胶三元乙丙橡胶溶于溶剂中，经磺化剂和中和剂处理而成。具有热塑性弹性体的性质和良好的黏着性能，在胶黏剂、涂覆织物、建筑防水材料、防腐衬里等方面将得到广泛的应用。磺化乙丙橡胶改性应用通过与一种易与其它材料粘合的物质共混如：在EPDM中加入一定量的氯丁橡胶(CR)进行共混共混采用第三组分增容如：NBR-EPDM共混体系,第三组分EVA能很好地改善并用胶的相容性、加工性和力学性能增容通过在分子链上接枝一种易与其它材料粘合的支链如：用马来酸酐(MAH)接枝EPDM可以提高EPDM与PA之间的相容性接枝

提高自粘性和互粘性的三种途径：

氯化聚乙烯橡胶（CM）

是由高密度聚乙烯(HDPE)经无规氯化而成的一种新型合成材料。生产方法有水相悬浮氯化法（最主要）、溶剂氯化法、盐酸相悬浮氯化法、固相氯化法。它是目前具有国际竞争力的特种合成橡胶之一。CM生胶外观白色粉末和塑化颗粒、片状氯质量分数%25～

40平均相对分子质量10～16万相对密度（g／cm3）1．1～1．2g／cm3门尼粘度（ML1+4，121℃)30485结晶度0～l玻璃化转变温度（℃）-30~-50使用温度范围（℃）一30~120氧指数（未加阻燃剂）24～29体积电阻（Q•cm）1012～1014溶剂二氯丁烷、四氯化碳、甲苯和环己烷等高密度聚乙烯是高结晶度的聚合物，经氯化后其结晶性受到破坏，转变为弹性体。含氯量为25%-40%。CM是一种饱和的含氯橡胶，具有耐氧化、耐热老化、耐候性和优良的阻燃性。CM与其他聚合物的相容性较好。生成氯化聚乙烯的反应式结构和性能：氯化聚乙烯橡胶（CM）氯化聚乙烯橡胶（CM）单用,主要用于电线电缆和其他橡胶并用（乙丙橡胶、NR、IR、SBR、NBR）主要是制造耐酸、耐油胶管和胶辊、密封制品等改性PVC、PE等,使其有更广泛的应用。改善物理机械性能和电性能,提高耐冲击强度和弹性氯磺化聚乙烯是结晶聚乙烯用氯置换和少量磺酸基基团加成后改性的弹性体,属高性能橡胶品种。氯质量分数一般为23%-47%，含硫量一般为1%-2%。生产方法有溶液法（主要）、固相法。氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）主链饱和：耐臭氧性能耐热老化性能耐候性适量的氯含量：耐油性耐化学药品性阻燃性氯磺化基团：用于硫化氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）主要应用于以下领域：CSM防腐漆CSM电缆CSM耐热油管CSM橡胶辊