天然橡胶和三元乙丙橡胶的区别
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天然橡胶和三元乙丙橡胶的区别
天然橡胶(NR)
生胶的玻璃化温度为-72℃,胶流温度130℃,开始分解温度200℃,激烈分解温度270℃。当天然橡胶硫化后,其Tg上升,也再不会发生粘流。
天然橡胶的弹性:
其生胶及交联密度不太高的硫化胶的弹性是高的。例如在0-100℃范围内,回弹性在50-85℃之间,其弹性模量仅为钢的1/3000,伸长率可达1000%,拉伸到350%,后,缩回永久变形仅为15%,天然橡胶的弹性较高,在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶。
天然橡胶的强度:
在弹性材料中,天然橡胶的生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高。未硫化橡胶的拉伸强度称为格林强度,天然橡胶的格林强度可达 1.4~2.5Mpa,适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。天然橡胶撕裂强度也较高,可达98kN/m,其耐磨性也较好。天然橡胶机械强度高的原因在于它是自补强橡胶,当拉伸时会使大分子链沿应力方向取向形成结晶。
天然橡胶的电性能:
天然橡胶是非极性物质,是一种较好的绝缘材料。当天然橡胶硫化后,因引入极性因素,如硫黄、促进剂等,从而使绝缘性能下降。
天然橡胶的耐介质性能:
天然橡胶是一种非极性物质,它溶于非极性溶剂和非极性油中。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质,未硫化胶能在上述介质中溶解,硫化橡胶则溶胀。天然橡胶不溶于极性的丙酮、乙醇中,更不溶于水中,耐10%的氢氟酸、20%的盐酸、30%的硫酸、50%的氢氧化钠等。
天然橡胶主要用途:
天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点,广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面,如交通运输上用的轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈。
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。
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<EPDM(ENB)<EPDM(DCPD)
三元乙丙其他的受二烯烃第三单体影响的还有:
ENB-快速硫化,高拉伸强度,低永久形变
DCPD-防焦性,低永久应变,低成本
随着二烯烃第三单体的增加,将会有下列影响发生:更快硫化率,更低的压缩形变,高定伸,促进剂选择的多样性,减少的防焦性和延展,更高的聚合物成本。
乙烯丙烯比:
乙烯丙烯比可以在硫化阶段进行改变,商业的三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/20到50/50。当乙烯丙烯比由50/50变化到80/20时,正面的影响有:更高的压坯强度,更高的拉伸强度,更高的结晶化,更低的玻璃体转化温度,能将原材料聚合物转化成丸状,以及更好的挤出特性。不好的影响就是不好的压延混合性,较差的低温特性,以及不好的压缩形变。当丙烯比例更高时,好处就是更好的加工性能,更好的低温特性以及更好的压缩形变等。
分子量和分子量分布:
弹性体的分子量通常用门尼粘度表示。在三元乙丙的门尼粘度中,这些值是在高温下得到的,通常为125℃,这样做的主要原因是要消去由高乙烯含量所产生的任何影响(结晶化),由此会掩盖聚合物的真正分子量。三元乙丙的门尼粘度范围在20到100之间。也有更高分子量的商用三元乙丙也有生产,但一般都充油,以便混炼。
通过增加三元乙丙的分子量,正面影响有:更高的拉伸和撕裂强度,在高温情况下更高的生坯强度,能够吸收更多的油和填料(低成本)。随着分子量分布的增加,正面的影响有:增加的混炼和碾磨加工性。但是,较窄的分子量分布可以改进硫化速度,硫化状态以及注塑行为。
硫化类型:
三元乙丙可以利用有机过氧化物或者硫来进行硫化。但是,相比与硫磺硫化,过氧化物交链的三元乙丙用于电线电缆工业时具有更高的温度抗性,更低的压缩形变以及改进的硫化特性。过氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。
天然橡胶和三元乙丙橡胶的区别是什么?
1)一个天然的,一个合成的;
2)一个通用的,一个介于通用和特种之间;
3)一个为炭五组分,一个炭六;
4)用途也不一样,NR用途以轮胎为主,而EPDM则主要于生产非轮胎橡胶制品,如密封条;
5)一个主链不饱和,一个主链饱和。