三元乙丙(EPDM)特性及用途
三元乙丙橡膠(EPDM)是一種性能卓越的合成橡膠,它在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著重要地位起忠。EPDM 是乙烯逗威、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物,這種獨特的分子構(gòu)成決定了它具有許多與眾不同的特性糜值,使其能在廣泛的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,為眾多產(chǎn)品的性能提升和功能實現(xiàn)發(fā)揮關(guān)鍵作用坯墨。
一寂汇、EPDM的分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
EPDM 的分子主鏈主要由飽和烴組成,這是其化學(xué)穩(wěn)定性高的根本原因捣染。乙烯和丙烯單元的比例以及二烯烴的種類和含量可以在合成過程中進行調(diào)整免姻,這種可調(diào)控性賦予了 EPDM 多樣化的性能。例如豌泊,通過改變這些成分的比例们灵,可以使橡膠的硬度、柔韌性怔于、硫化速度等性能發(fā)生變化禀蜒,以滿足不同應(yīng)用場景的需求。
二近窟、EPDM的特性
(一)化學(xué)穩(wěn)定性
1. 抗化學(xué)藥品侵蝕
EPDM 的分子主鏈飽和程度高题姜,使其對大多數(shù)化學(xué)藥品具有出色的抵抗力。它能有效抵御醇伦颊、酸贪庄、堿、氧化劑青弃、洗滌劑鞠哥、動植物油、酮和脂等極性化學(xué)品的侵蝕卖氨。在化工生產(chǎn)中会烙,如在酸堿環(huán)境的反應(yīng)釜密封、管道連接等應(yīng)用場景中筒捺,EPDM 密封墊圈和連接件能夠長時間保持穩(wěn)定柏腻,避免化學(xué)物質(zhì)泄漏纸厉,保障生產(chǎn)安全和環(huán)境安全。這是因為其分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵在這些極性化學(xué)物質(zhì)作用下不易斷裂或發(fā)生反應(yīng)五嫂。
2. 耐溶劑性特點
然而颗品,EPDM 在脂肪族和芳香族溶劑(如汽油、苯沃缘、二甲苯等溶劑)和礦物油中的穩(wěn)定性較差躯枢。這些有機溶劑能夠滲透到橡膠分子之間,破壞分子間的作用力槐臀,導(dǎo)致橡膠膨脹锄蹂、軟化。在設(shè)計可能接觸此類溶劑的橡膠制品時水慨,需要充分考慮這一特性得糜。例如,在燃油輸送系統(tǒng)中步蛮,就不能單純使用 EPDM 橡膠遂冰,需要對其進行改性或者采用其他耐油橡膠材料,或者采取隔離措施西寸,如在橡膠表面設(shè)置耐油涂層等则涎。
(二)耐老化性能
1. 耐臭氧性
EPDM 被譽為 “無龜裂橡膠”,其耐臭氧性極為突出枢慰。在臭氧濃度為 100×10??沈席、拉伸 30% 的條件下,可達 150h 以上不龜裂艾维。在汽車發(fā)動機艙這個高臭氧產(chǎn)生環(huán)境中谭迄,EPDM 制造的橡膠管、密封件等能夠長期穩(wěn)定工作赠戏。發(fā)動機運行過程中產(chǎn)生的電火花會使空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧怔樊,而 EPDM 不會因臭氧侵蝕而出現(xiàn)裂紋,從而保證了汽車的密封性和正常運行安粤,減少了因密封問題導(dǎo)致的故障風(fēng)險贫宫。
2. 耐候性
EPDM 具有出色的耐候性,能長期在陽光枝誊、潮濕况芒、寒冷等自然環(huán)境中使用。在建筑領(lǐng)域叶撒,作為屋頂防水材料绝骚,EPDM 防水卷材經(jīng)過多年的日曬雨淋,依然能有效防止雨水滲漏祠够。其分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵在紫外線照射压汪、溫度變化和濕度變化等自然因素影響下粪牲,具有較高的穩(wěn)定性。研究表明蛾魄,優(yōu)質(zhì)的 EPDM 屋頂防水卷材在正常使用條件下虑瀑,使用壽命可達 25 年以上,為建筑物長期提供可靠的防水保護滴须。
3. 耐熱性
EPDM 的耐熱性能優(yōu)秀,可在 150℃下長期使用叽奥,間歇使用時可耐 200℃的高溫扔水,且在高溫環(huán)境下其物理性能變化緩慢。在汽車發(fā)動機附近的高溫部件塘袍,如散熱器膠管兔升、風(fēng)扇帶等應(yīng)用中,EPDM 能承受高溫绑接,保持良好的彈性和機械強度胃余。在工業(yè)熱交換器的密封件中,它也能在高溫下保證良好的密封性能柑汇,確保熱交換過程的穩(wěn)定進行没撒,防止因密封失效導(dǎo)致的能源損失和安全問題。
(三)耐水蒸汽和過熱水性能
1. 耐水蒸汽性能
EPDM 是一種高分子烷烴豫狸,具有疏水性胆叁,與水蒸汽不易產(chǎn)生物理或化學(xué)作用。在 230℃過熱蒸汽中放置 100 小時赂裁,其外觀無明顯變化轻迹。在工業(yè)蒸汽管道系統(tǒng)中,特別是在大型工廠的蒸汽輸送管道的法蘭連接處烛许,使用 EPDM 墊片能夠有效防止蒸汽泄漏祭昏。在浴室設(shè)施等潮濕環(huán)境下的密封應(yīng)用中,如水龍頭强挫、淋浴噴頭等的密封件岔霸,EPDM 也能表現(xiàn)出色,防止水滲漏和腐蝕纠拔。
2. 耐過熱水性能
其耐過熱水性能與所用硫化系統(tǒng)密切相關(guān)秉剑。以二硫代二嗎啡啉為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠,在 125℃過熱水中浸泡 15 個月后稠诲,力學(xué)性能變化甚小侦鹏,體積膨脹率僅 0.3%。這一特性使得 EPDM 在熱水供應(yīng)系統(tǒng)臀叙、溫泉設(shè)施等的密封和管道材料應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢略水,能夠長期穩(wěn)定地在熱水環(huán)境中工作价卤,保障系統(tǒng)的正常運行。
(四)電絕緣性能
EPDM 體積電阻率在 101?Ω?cm 數(shù)量級渊涝,擊穿電壓為 30 - 40mV/m慎璧,具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性。即使在浸水之后跨释,其電性能變化也很小要捐。在電線電纜行業(yè),作為電線電纜護套蝎疹,EPDM 能夠有效保護電纜內(nèi)部的導(dǎo)體抽述。在電氣設(shè)備中,如變壓器边饿、開關(guān)使城、絕緣子等的絕緣部件制造中,EPDM 能保證電氣設(shè)備在正常運行過程中不會因絕緣問題出現(xiàn)故障值舀。在水下電氣設(shè)備和戶外電氣設(shè)施中蛆骨,其在潮濕環(huán)境下仍能保持良好電絕緣性能的特點,更是發(fā)揮了關(guān)鍵作用裙澎,確保了電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性洒妈。
(五)低密度高填充性
EPDM 密度為 0.86 - 0.87g/cm3,是密度較低的橡膠宦狭。這一特性使其可以大量填充油和填充劑申建,并且在充油 100 份后,橡膠性能也不會大幅下降乘碑。在橡膠地磚挖息、低端膠管等對成本較為敏感且對性能要求不是特別苛刻的橡膠制品生產(chǎn)中,可以通過添加填充劑來降低成本兽肤。同時套腹,在填充大量填充劑后,其物理機械性能降低幅度不大资铡,例如硬度电禀、彈性等性能仍能滿足一定的使用要求,這為降低產(chǎn)品成本和拓展應(yīng)用范圍提供了可能笤休。
(六)彈性良好
EPDM 分子鏈柔順性好尖飞,在低溫下能保持良好的彈性。在通用橡膠中店雅,其彈性僅次于天然橡膠和順丁橡膠政基。在寒冷地區(qū)的碼頭緩沖器、橋梁減震墊等應(yīng)用中闹啦,EPDM 能夠有效地吸收和緩沖沖擊力沮明。在低溫環(huán)境下辕坝,其分子鏈依然能夠保持一定的運動能力,不會像一些其他橡膠那樣變硬變脆施式,從而保證了在低溫環(huán)境下的正常使用酷卖,保護相關(guān)設(shè)施免受損壞。
(七)粘接性差
EPDM 由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團涎花,內(nèi)聚能低喊宿,加上膠料易于噴霜,所以自粘性和互粘性很差瞒酪。在制造多層橡膠結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品或者需要將橡膠與其他材料粘接的情況下靡抓,需要特殊的粘接工藝和粘接劑。例如缓膀,在汽車內(nèi)飾中,如果有 EPDM 橡膠與塑料或織物粘接的需求僚料,就需要使用專門的膠水或進行表面處理详依,以提高粘接效果。不過毡飒,隨著材料科學(xué)的發(fā)展球毙,新型的粘接技術(shù)和專用粘接劑正在逐漸克服這一難題,拓寬了 EPDM 在復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用痪寻。
三螺句、EPDM的用途
(一)汽車工業(yè)
1. 汽車密封條
汽車密封條是 EPDM 在汽車工業(yè)中的重要應(yīng)用。車門橡类、車窗蛇尚、后備箱等部位的密封條需要良好的密封性能、耐候性和彈性顾画。EPDM 的耐臭氧取劫、耐老化和彈性特性使其能在汽車的整個使用壽命內(nèi)保持密封效果。在不同的季節(jié)和環(huán)境條件下研侣,無論是寒冷的冬天還是炎熱的夏天谱邪,無論是干燥的環(huán)境還是潮濕的雨季,EPDM 密封條都能有效防止雨水庶诡、灰塵和噪音進入車內(nèi)惦银,為駕乘人員提供舒適的環(huán)境。
2. 擋風(fēng)雨條
擋風(fēng)雨條安裝在汽車的前擋風(fēng)玻璃末誓、后擋風(fēng)玻璃和側(cè)窗玻璃周圍扯俱,對于增強車輛密封性至關(guān)重要。EPDM 制成的擋風(fēng)雨條能緊密貼合玻璃表面晌叽,在高速行駛和惡劣天氣下有效阻擋風(fēng)雨甲施,減少風(fēng)噪互聪,提高駕駛的舒適性和安全性。其良好的柔韌性和彈性能夠適應(yīng)玻璃在車輛行駛過程中的微小位移和振動重我。
3. 散熱器膠管
汽車散熱器膠管工作在高溫突棉、高壓和冷卻液的腐蝕環(huán)境下。EPDM 的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性使其成為制造散熱器膠管的理想材料狼谋。它能承受發(fā)動機冷卻液的高溫和化學(xué)侵蝕绒怯,保證冷卻液在散熱器和發(fā)動機之間的正常循環(huán),防止冷卻液泄漏坑搀,確保發(fā)動機的正常散熱和運行笑院。在汽車的長期使用過程中,散熱器膠管的可靠性對于發(fā)動機的壽命和性能有著關(guān)鍵影響溜封。
4. 風(fēng)扇帶和引擎罩
風(fēng)扇帶在汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中承受巨大拉力和摩擦力类玉,同時在高溫環(huán)境下工作。EPDM 的高強度踢寂、耐熱性和耐磨性使其能夠滿足風(fēng)扇帶的工作要求嫂茸,保證風(fēng)扇正常運轉(zhuǎn),為發(fā)動機散熱提供保障弄兜。引擎罩需要具備良好的耐油药蜻、耐熱和耐老化性能,以保護發(fā)動機部件替饿。EPDM 在這些方面的優(yōu)勢使其在汽車引擎罩的制造中得到廣泛應(yīng)用语泽,延長引擎罩的使用壽命,保護發(fā)動機免受外界環(huán)境的損害视卢。
5. 輪胎胎側(cè)
在輪胎胎側(cè)部分踱卵,EPDM 也有應(yīng)用。胎側(cè)需要具有良好的耐候性腾夯、抗臭氧性和彈性颊埃,以保護輪胎主體免受外界環(huán)境影響。雖然輪胎胎面通常采用其他具有更好耐磨性的橡膠材料蝶俱,但胎側(cè)使用 EPDM 可以提高輪胎的整體使用壽命和性能班利,減少因環(huán)境因素導(dǎo)致的胎側(cè)老化和損壞。
(二)建筑領(lǐng)域
1. 屋頂防水材料
EPDM 橡膠防水卷材是現(xiàn)代建筑屋頂防水的主要材料之一榨呆。其優(yōu)異的耐候性罗标、耐水蒸汽性能和長期的防水效果,使其能有效保護建筑物屋頂結(jié)構(gòu)免受雨水行删、雪水和露水的侵蝕过拿。與傳統(tǒng)的瀝青防水卷材相比,EPDM 防水卷材具有更長的使用壽命、更好的耐候性和更低的維護成本祸铁。無論是平屋頂還是坡屋頂睦氧,EPDM 防水卷材都能提供可靠的防水屏障,減少屋頂漏水問題秦谁,保護建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)和裝修世砰。
2. 防水卷材
除了屋頂防水,EPDM 防水卷材還廣泛應(yīng)用于建筑物的地下室以称、水池友合、隧道等需要防水的部位。在這些環(huán)境中烘幅,它能承受地下水壓力颊夷、潮濕環(huán)境和可能存在的化學(xué)物質(zhì)侵蝕,確保防水效果的持久性钉答。其良好的柔韌性使其在復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)表面鋪設(shè)時能更好地貼合础芍,減少滲漏風(fēng)險,為建筑物的防水工程提供了優(yōu)質(zhì)的材料選擇数尿。
3. 窗戶密封條
建筑物窗戶的密封條需要具備良好的密封性能者甲、耐候性和彈性,以防止雨水砌创、空氣和噪音的滲透。EPDM 制成的窗戶密封條能夠滿足這些要求鲫懒,提高建筑物的節(jié)能效果和居住舒適度嫩实。在不同氣候條件下,EPDM 窗戶密封條都能保持良好的性能窥岩,無論是寒冷干燥的北方還是炎熱潮濕的南方甲献,都能有效阻擋外界因素,保持室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定颂翼。
4. 屋頂膠板
屋頂膠板用于覆蓋屋頂表面晃洒,起到防水、隔熱和保護屋頂結(jié)構(gòu)的作用朦乏。EPDM 屋頂膠板具有重量輕球及、安裝方便、耐候性好等優(yōu)點罗炸。它可以根據(jù)屋頂?shù)男螤詈统叽邕M行定制化歪,并且在長期使用過程中不需要頻繁維護,降低了建筑物的維護成本和對環(huán)境的影響么歹,為屋頂?shù)谋Wo和功能實現(xiàn)提供了可靠的解決方案敛档。
(三)電力與電子領(lǐng)域
1. 電線電纜護套
在電線電纜行業(yè),EPDM 被廣泛用于制造護套。電線電纜在使用過程中可能暴露在各種環(huán)境中逐次,包括潮濕性谬、高溫、化學(xué)污染等阶徒。EPDM 的電絕緣性能连嘹、耐水蒸汽性能和耐化學(xué)穩(wěn)定性能夠有效保護電纜內(nèi)部的導(dǎo)體,防止漏電和短路現(xiàn)象的發(fā)生枷量。同時帮观,其良好的柔韌性和耐磨性使得電纜在安裝和使用過程中能承受一定的機械應(yīng)力,延長電纜的使用壽命桃熄,保障電力傳輸?shù)陌踩头€(wěn)定先口。
2. 電氣絕緣體
在電氣設(shè)備中,如變壓器瞳收、開關(guān)碉京、絕緣子等,需要高性能的絕緣材料螟深。EPDM 的高電絕緣性能谐宙、耐電暈性和在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性,使其成為制造這些電氣絕緣體的理想選擇界弧。它能保證電氣設(shè)備在正常運行過程中不會因絕緣問題而出現(xiàn)故障凡蜻,提高電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有力支持垢箕。
(四)其他領(lǐng)域
1. 膠管和膠帶
在工業(yè)和民用領(lǐng)域划栓,EPDM 制成的膠管和膠帶應(yīng)用廣泛。在食品加工行業(yè)条获,用于輸送食品原料和液體的膠管需要符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)并且具有良好的耐化學(xué)性和柔韌性忠荞,EPDM 膠管能夠滿足這些要求。在輸送帶方面罪焰,一些需要在戶外或潮濕環(huán)境下工作的輸送帶锌瓤,使用 EPDM 可以提高其使用壽命和可靠性。在膠帶應(yīng)用中暴喂,如一些需要在惡劣環(huán)境下粘貼固定的膠帶铝琐,EPDM 材料能提供更好的耐久性和粘性。
2. 膠鞋
膠鞋需要具備良好的耐磨性霜售、耐水性和舒適性灭奉。EPDM 可以用于膠鞋的鞋底和鞋面部分,提供良好的防滑性能妹髓、防水性能和彈性过任,使膠鞋穿著更加舒適捉寻,并且在不同的地面和環(huán)境條件下具有更好的耐用性。無論是在潮濕的雨天行走還是在粗糙的地面工作江眯,EPDM 膠鞋都能表現(xiàn)出色硼洁。
3. 橡膠地磚
橡膠地磚在公共場所、健身房东摘、幼兒園等地方廣泛使用欢策。EPDM 的低密度高填充性使其可以在保證一定性能的前提下降低成本。同時赏淌,其彈性和耐磨性使得橡膠地磚能夠承受人員的行走和活動踩寇,減少噪音和滑倒的風(fēng)險,并且具有較好的耐候性和耐化學(xué)性六水,便于清潔和維護俺孙,為人們提供了安全、舒適的活動地面掷贾。
4. 各種膠布和膠船
在一些特殊的工業(yè)和水上作業(yè)中睛榄,如石油化工、水上救援等想帅,需要使用膠布和膠船等橡膠制品场靴。EPDM 的耐化學(xué)性、耐水性和強度等性能能夠滿足這些應(yīng)用的要求港准,為相關(guān)作業(yè)提供可靠的材料支持旨剥。例如,在石油化工行業(yè)的防泄漏膠布和水上救援的膠船制造中浅缸,EPDM 發(fā)揮著重要作用泞边。
四、總結(jié)
三元乙丙橡膠(EPDM)憑借其獨特的化學(xué)穩(wěn)定性洒漱、耐老化性、耐水蒸汽和過熱水性能铅坚、電絕緣性能赃夷、低密度高填充性、良好彈性以及特殊的粘接性特點兰斑,在汽車工業(yè)笤卡、建筑領(lǐng)域、電力與電子領(lǐng)域以及其他眾多領(lǐng)域有著廣泛而關(guān)鍵的應(yīng)用修暑。隨著科技的不斷進步询时,對 EPDM 性能的優(yōu)化和新應(yīng)用領(lǐng)域的探索將持續(xù)推動其在現(xiàn)代工業(yè)和生活中的發(fā)展,為各行各業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)奥唯、更可靠的材料解決方案捷夜,進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量和性能。同時,生產(chǎn)工藝的改進和成本控制也將增強其市場競爭力非震,使其在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用吨拗,滿足不斷變化的市場需求。