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三元乙丙橡膠

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瀏覽:- 發布日期:2019-12-21 10:26:18【

一、概述

環保阻燃劑廠家了解到三元乙丙橡膠( EPDM)是乙烯、丙烯及少量非共軛雙烯采用溶液法或懸浮法共聚而制得的。催化劑主要采用Zieglar Natta催化劑,不過催化效率更高的茂金屬催化劑將很有可能取代Zieglar Natta催化劑。EPDM的分子鏈結構特點是分子鏈基本不含不飽和鍵,取代基空間位阻小,分子鏈柔性好,是一種飽和非結晶性橡膠。這樣的分子結構決定了EPDM具有良好的綜合性能:高動態力學性能、耐候性、抗腐蝕性及耐臭氧性等。但EPDM也存在不足,那就是不耐油、與其它材料粘合性差、硫化速度慢等。

二、EPDM的改性

1.EPDM的自粘性和互粘性的提高

近年來用EPDM增韌塑料的研究是一個熱門課題,且取得了大量的成果,產生了廣泛的經濟效益。但EPDM通常與其它聚合物相容性差,如何解決這個課題是EPDM共混研究的問題關鍵。解決這個問題一般有以下三種途徑:

(1) 共混改性

通過EPDM和一種易與其它材料粘合的物質共混來提高EPDM材料的自粘性和互粘性。如在EPDM中加入一定量的氯丁橡膠(CR)進行共混,這樣得到的混合膠料的自粘性和互粘性有明顯提高。

(2) 增容

采用第三組分增容,如對NBR EPDM共混體系的研究表明,第三組分EVA能很好地改善此并用膠的相容性、加工性和力學性能。又如在PA EPDM 體系中常用加入反應型高聚物增容劑(MEPDM、CPE等)的方法來達到增容目的。

(3) 接枝

通過在EPDM的分子鏈上接枝一種易與其它材料粘合的支鏈來改善EPDM的自粘性和互粘性。如用馬來酸酐(MAH)接枝EPDM可以提高EPDM與PA之間的相容性。不過MAH在高溫下容易揮發,對人體刺激性大,并對設備具有腐蝕性。若用甲基丙烯縮水甘油酯(GMA)接枝EPDM,就可很好地解決以上問題。研究發現PA在GMA接枝的EPDM中分散更加均勻和細致化,大幅度提高了共混硫化膠的力學性能。

2.EPDM 的增強

環保阻燃劑廠家認為為了提高EPDM材料的拉伸強度,使其能在高拉伸條件下使用,常常用高拉伸強度的纖維來增強EPDM。近年來研究最多的是用尼龍(PA)對EPDM增強來提高其撕裂強度和拉伸強度。通過用DSC、DMA、TEM及SEM等方法研究EPDM PA共混物結構與性能表明,EPDM PA的共混物大致分為三個結構層次:初級結構分散相為顆粒;中級結構分散相為微纖狀;高級結構是在外力作用下共混物形成具有一定數量微纖的并可傳遞應力的聚集體。對EPDM PA體系的配方及硫化方法的研究表明,EPDM與PA配比為52∶35時,EPDM材料達到更好的力學性能。另外,最近有研究發現用三聚氰胺纖維增強的EPDM材料具有良好的拉伸強度,而且還表現出塑料的加工特性。

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早在二十世紀八十年代末和九十年代初,人們就發現了不飽和羧酸金屬鹽當其用量大于10份時對橡膠有一定的補強作用。虞宇力等人通過在過氧化物硫化體系中,對不飽和羧酸金屬鹽(甲基丙烯酸鋅[Zn(MAA)2])對EPDM的補強作用和機理的研究,發現鹽鍵和交聯鍵聚合生成的納米粒子是不飽和羧酸金屬鹽具有補強作用的重要原因 。

EPDM橡膠的抗壓變性差,運用高硫磺用量獲得高硬度膠料的機理,可以將三元乙丙橡膠與天然橡膠并用,并添加多量硫磺來提高EPDM膠料的硬度。

3.EPDM硫化的研究概況

阻燃劑廠家認為EPDM是一種不飽和橡膠,其硫化速度慢,硫化效率低。而 EPDM 硫化速度和效率的提高決定著其應用是否具有廣闊的前景。在過氧化物硫化體系中用不飽和羧酸金屬鹽 (甲基丙烯酸鋅[Zn(MAA)2],用量一般為1-10份) 作為硫化共交聯劑可提高硫化體系的交聯效率和交聯度。研究助聯劑三烯丙基氰脲酸酯(TAC)和三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)對EPDM過氧化物硫化特性參數的影響表明,助聯劑TAC和TAIC提高了EPDM的交聯程度、硫化速度和體系的交聯密度。另有研究發現經過二氯碳烯改性的EPDM的硫化速度有明顯提高。

在硫化反應過程中,硫化程度的測定方法上也有很多研究:用等溫熱量計技術研究硫化動力學,用差示掃描量熱法(DSC)測定硫化開始的溫度;用標準曲線測定EPDM不同硫磺用量體系的交聯密度和交聯類型及質量摩爾濃度。

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