EPDM橡胶简介
EPDM,即乙烯丙烯二烯单体橡胶,是一种由乙烯(40-80%)、丙烯(20-60%)和小量二烯单体(例如亚乙基降冰片烯、二环戊二烯或乙烯基降冰片烯,通常2-10%)合成的三元共聚物。它于20世纪60年代首次商业化,作为天然橡胶的替代品,用于需要优越环境稳定性的应用。二烯含量允许交联,而乙烯-丙烯主链提供柔韧性和耐久性。EPDM可通过溶液或悬浮聚合生产,常与炭黑或二氧化硅等填料、油类和抗氧化剂复合。变体包括油延伸EPDM以改善加工性和高乙烯等级以提高生胶强度。它以固体、海绵或泡沫形式提供。
EPDM橡胶的特性
EPDM提供独特的性能组合,尤其在环境耐性方面表现出色。以下是其关键特性:
- 机械性能:EPDM具有中等的拉伸强度(7-20 MPa)、高的断裂伸长率(300-600%)和良好的撕裂耐性。它在宽温度范围内表现出色的柔韧性和回弹性,压缩永久变形低,适用于密封应用。然而,高耐磨用途可能需要增强。
- 化学耐性:对水、蒸汽、极性溶剂(例如醇类、酮类)、稀酸、碱和氧化剂有出色的耐性。由于其饱和主链,它高度耐臭氧、紫外辐射和风化。然而,EPDM对烃类、油类和非极性溶剂的耐性差,可能导致膨胀。
- 热性能:EPDM在-50°C至+150°C的宽温度范围内表现良好(过氧化物固化等级可达+175°C)。它在低温下保持弹性而不结晶,并有效抵抗热老化。
- 耐久性和老化:在户外环境中具有优越的长期稳定性,对臭氧或紫外暴露的降解最小。它具有良好的电绝缘性能和低吸水率。除非配以卤化添加剂,否则阻燃性差。
- 加工和成本:易于通过挤出、压延、注塑和压缩成型加工。它混合良好且保质期长。EPDM比硅橡胶或氟橡胶等特种橡胶更具成本效益,虽然比SBR等通用橡胶贵。
- 其他性能:气体渗透率低,对金属有良好的粘附性(需底漆),与水基系统兼容。可用硫磺、过氧化物(用于更好耐热性)或辐射硫化。比重低(约0.86-0.88),有助于轻质应用。它无味且易于着色。
在配方中,EPDM常与其他橡胶混合(如与NR混合以提高粘性,或与NBR混合以部分提高耐油性),并填充以优化成本和性能。
EPDM橡胶的应用
EPDM的耐候性使其适用于户外和密封应用,跨越多个行业:
- 汽车部门:用于挡风条、窗密封、门密封、散热器软管和制动部件,因其对热、臭氧和冷却液等流体的耐久性。
- 建筑和屋顶:单层屋顶膜、池塘衬里和土工膜的主要材料,因其防水和耐紫外性。它还用于建筑物的膨胀接头和密封。
- 电绝缘:用于电缆护套、护线套和绝缘体,在户外电力线和电器中,利用其介电强度和耐候性。
- 软管和管材:用于花园软管、洗衣机软管和处理水或温和化学品的工业管材。
- 密封件和垫片:用于HVAC系统、家电和管道中的O形圈、垫片和隔膜,需要长期密封而不接触油。
- 其他用途:机械中的振动阻尼器、游乐场表面、输送带和太阳能板密封。它还用于雨刷片和体育设备等消费品。
EPDM环保、可回收,年全球产量达数十亿磅。正在开发的包括生物基EPDM和增强阻燃等级。