Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Идеализированный полимер EPDM, красный = производное этилена, синий = производное пропилена, черный = производное этилиден-норборнена.

EPDM каучук ( этиленпропилендиеновый мономерный каучук ) [1] [2] [3] - это тип синтетического каучука, который используется во многих областях.

EPDM - каучук M-класса согласно стандарту ASTM D-1418; в М класс включает эластомеры , имеющие насыщенную цепь полиэтилена типа (М , вытекающие из более правильного термина полиметилена). EPDM изготавливается из этилена , пропилена и диенового сомономера, который обеспечивает сшивание посредством вулканизации серы . Более ранним родственником EPDM является EPR, этиленпропиленовый каучук, который не содержит диеновых звеньев и может быть сшит только радикальными методами, такими как пероксиды. [4] Диены, используемые при производстве каучуков EPDM, представляют собой этилиденнорборнен (ENB),дициклопентадиен (ДЦПД) и винилнорборнен (ВНБ).

EPDM получают из полиэтилена, в который было сополимеризовано 45-85 мас.% Пропилена для уменьшения образования типичной кристалличности полиэтилена. EPDM представляет собой полукристаллический материал с кристаллической структурой этиленового типа при более высоком содержании этилена, становящийся по существу аморфным при содержании этилена, приближающемся к 50 мас.%.

Каучуки с основой из насыщенного полимера, такие как EPDM, имеют гораздо лучшую стойкость к нагреванию, свету и озону, чем ненасыщенные каучуки, такие как натуральный каучук , SBR или полихлоропрен (неопрен). Таким образом, EPDM может быть разработан так, чтобы быть устойчивым к температурам до 150 ° C, и при правильном составлении его можно использовать вне помещений в течение многих лет или десятилетий без разрушения. EPDM обладает хорошими низкотемпературными свойствами, а также эластичными свойствами при температурах до -40 ° C в зависимости от марки и состава.

Рулон гидроизоляции EPDM с флисом на обратной стороне, используемый для гидроизоляции крыш.

Как и большинство каучуков, EPDM всегда используется в смеси с наполнителями, такими как технический углерод и карбонат кальция, с пластификаторами, такими как парафиновые масла, и имеет полезные каучуковые свойства только при сшивании . Сшивание в основном происходит посредством вулканизации серой, но также осуществляется с помощью пероксидов (для лучшей термостойкости) или фенольных смол. Излучение высокой энергии, например, от электронных лучей , иногда используется для производства пен, проводов и кабелей.

Свойства [ править ]

EPDM совместим с полярными веществами , например огнестойкими гидравлическими жидкостями , кетонами, горячей и холодной водой и щелочами. Он несовместим с большинством углеводородов, таких как масла , керосин , ароматические вещества , бензин , а также с галогенированными растворителями . EPDM демонстрирует исключительную стойкость к теплу , озону , пару и погодным условиям . Это электрический изолятор.

Типичные свойства вулканизатов EPDM приведены ниже. EPDM может быть смешан для достижения определенных свойств до предела, в зависимости сначала от доступных полимеров EPDM, а затем применяемых методов обработки и отверждения. EPDM доступны в диапазоне молекулярных масс (обозначенных в единицах вязкости по Муни ML (1 + 4) при 125 ° C), с различными уровнями содержания этилена, третьего мономера и масла.

Механические свойства EPDM
ИмуществоЗначение
Появление
Твердость по Шору А30–90
Напряжение разрушения при растяжении, предельное17 МПа (500-2500 фунтов на квадратный дюйм)
Относительное удлинение после разрушения в%≥ 300%
ПлотностьМожет смешиваться от 0,90 до> 2,00 г / см 3.
Тепловые свойства EPDM
ИмуществоЗначение
Коэффициент теплового расширения , линейный [5]160 мкм / (м · К)
Максимальная рабочая температура [6]150 ° С
Минимальная рабочая температура [6]−50 ° С
Температура стеклования−54 ° С

Использует [ редактировать ]

Крыша из резины EPDM

Как прочный эластомер , EPDM является пластичным, непроницаемым и хорошим изолятором. Твердый EPDM и вспененный EPDM часто используются для уплотнения и прокладки , а также для мембран и диафрагм . EPDM часто используется, когда компонент должен препятствовать течению жидкости , оставаясь гибким. Его также можно использовать для обеспечения амортизации или эластичности . Хотя EPDM имеет приличную прочность на разрыв , его гибкость делает его непригодным для жестких деталей, таких как шестерни , валы и несущие балки.

Он используется для создания уплотнителей, уплотнений на дверях холодильников и морозильных камер (где он также действует как изолятор ), лицевых масок для промышленных респираторов, стеклянных каналов , радиаторов , садовых и бытовых шлангов (где он используется в качестве материала для шлангов). а также для прокладок), трубок , шайб , уплотнительных колец , электроизоляции и геомембран .

Обычно используется в транспортных средствах , где EPDM используется для уплотнения дверей, оконных уплотнений, уплотнений багажника, а иногда и уплотнений капота. [7] Другие применения в транспортных средствах включают шланги системы охлаждения; водяные насосы, термостаты, клапаны рециркуляции ОГ, охладители рециркуляции ОГ, нагреватели, охладители масла, радиаторы и баллоны для дегазации соединяются шлангами из EPDM. EPDM также используется в качестве трубопровода наддувочного воздуха в двигателях с турбонаддувом для соединения холодной стороны охладителя наддувочного воздуха ( промежуточного охладителя ) с впускным коллектором .

Уплотнения из EPDM могут быть источником скрипящего шума из-за движения уплотнения относительно противоположной поверхности (и сопутствующего ему трения). Шум можно уменьшить с помощью специальных покрытий, которые наносятся во время изготовления уплотнения. Такие покрытия также могут улучшить химическую стойкость каучука EPDM. Некоторые производители автомобилей также рекомендуют легкое нанесение силиконовой диэлектрической смазки на уплотнители для снижения шума [ необходима цитата ] .

Эта мембрана из синтетического каучука также использовалась для плоских крыш из-за ее долговечности и низких затрат на обслуживание. [8] В качестве кровельной мембраны он не загрязняет сточные воды (что имеет жизненно важное значение для сбора дождевой воды ). [ необходима цитата ]

Он используется для ремней , электроизоляции , вибраторов , коллекторов солнечных батарей и окружения диффузоров динамиков. Он также используется в качестве функциональной добавки для модификации и улучшения ударных характеристик термореактивных пластиков , термопластов и многих других материалов. [9] [10]

EPDM также используется для компонентов, обеспечивающих эластичность ; например, он используется для эластичных шнуров , эластичных стяжек , ремней и подвесок, которые прикрепляют выхлопные системы к полу автомобилей (поскольку жесткое соединение передает вибрацию, шум и тепло на тело). Он также используется для мягких кромок и бамперов на бытовой технике, оборудовании и механизмах.

Цветные гранулы EPDM смешиваются с полиуретановыми связующими и растираются или распыляются на бетон, асфальт, грохоты, блокирующий кирпич, дерево и т. Д., Чтобы создать нескользящую, мягкую, пористую поверхность безопасности для влажных поверхностей, таких как палубы бассейнов. Он используется в качестве защитного покрытия под игровым оборудованием на игровой площадке (предназначено для уменьшения травм при падении). [ необходима цитата ]

Годовое производство синтетического каучука в 2010-х годах превышало 10 миллионов тонн в год, а в 2017 и 2018 годах - более 15 миллионов тонн [11].

Ссылки [ править ]

  1. ^ Равишанкар, PS (2012). «Трактат по EPDM». Химия и технология резины . 85 . С. 327–349. DOI : 10.5254 / rct.12.87993 .
  2. ^ Грин, Марк М .; Виткофф, Гарольд А. (июль 2003 г.). Принципы органической химии и производственная практика . Вайнхайм, Германия: Wiley. п. 170. ISBN 978-3-527-30289-5. Помимо натурального каучука, многие синтетические каучуки ... такие как ... этилен-пропилен-диеновый мономерный каучук ...
  3. ^ Луи, Дуглас К. (2005). «Эластомеры». Справочник по производству серной кислоты . Ричмонд-Хилл, Канада: DKL Engineering, Inc., стр. 16–116. ISBN 978-0-9738992-0-7. EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер) представляет собой каучук M-класса, содержащий насыщенную цепь типа полиэтилена.
  4. ^ Траз Ouhadi, Sabet Абду-Сабе, Hans-Georg Wussow, Ларри М. Райан, Лоуренс Пламмер, Franz Erich Baumann, Йорг Lohmar, Hans F. VERMEIRE и Frédéric LG Malet (2014). «Термопластические эластомеры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. С. 1–41. DOI : 10.1002 / 14356007.a26_633.pub4 . ISBN 9783527306732.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  5. ^ «Проектирование с резиной» (PDF) , Техническая документация Orings , Eriks, p. 30
  6. ^ a b "All Seals Inc. - Специалисты по герметизации" . www.allsealsinc.com .
  7. ^ «Что такое резина EPDM и ее применение в автомобилестроении?» . 23 июня 2015 года.
  8. ^ "FAQ Что такое резина EPDM?" . Просмотр магазина по умолчанию . Проверено 31 января 2019 .
  9. ^ «Этиленпропиленовые каучуки - Свойства и применение этиленпропилендиена (EPDM) и сополимеров этилена и пропилена (EPM)» . AZoM.com . 29 января 2003 г.
  10. ^ « IISRP , Этилен-пропиленовые каучуки и эластомеры , пятница, 20 апреля 2012 г.» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 1 ноября 2013 года . Проверено 20 апреля 2012 года .
  11. ^ «Потребление натурального и синтетического каучука во всем мире с 1990 по 2018 год» . Statista . Дата обращения 6 марта 2020 .