年产五万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计.docx

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年产五万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计

化工与材料工程学院

毕业设计文献综述

5万吨/年乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计

50,000tons/yearethylene-propylenerubberpolymerdevicessectionprocessdesign

 

学生学号

学生姓名

专业班级

指导教师

完成日期

 

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

第1章绪论

乙丙橡胶是橡胶制品工业中一种极为重要的原材料。

它是由乙烯、丙烯共聚而得的二元聚合物或由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃单体共聚而得的三元共聚物的总称。

由于二元乙丙橡胶分子不含双键,不能用硫磺硫化,因而限制了它的应用。

在乙丙橡胶商品牌号中,二元乙丙橡胶仅占总数的10%左右。

而三元乙丙橡胶可用硫磺硫化,从而获得了广泛的应用并成为乙丙橡胶的主要品种,在乙丙橡胶商品牌号中占90%左右。

由于EPR分子主链中不含双键,所以呈现出高度的化学稳定性。

与天然橡胶、丁苯橡胶等其它通用橡胶相比,乙丙橡胶具有卓越的耐候性、耐臭氧性和耐热老化性,耐化学品性和电绝缘性,因而乙丙橡胶被誉为“无裂纹橡胶”;与硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶相比,乙丙橡胶具有较好的物理机械性能和综合性能;此外,乙丙橡胶还具有相对密度小、高充油、高填充性及与多种高聚物有良好的相容性等优点。

乙丙橡胶的重均分子量为20万~40万,数均分子量为5万~15万,黏均分子量10万~30万。

重均分子量与门尼黏度密切相关。

乙丙橡胶门尼黏度值为25~90,高门尼值105~110也有了不少的品种。

随着门尼值的提高,填充量能提高,但加工性能变差;其硫化后的乙丙橡胶的拉伸强度、回弹性均有提高。

乙丙橡胶分子量分布指数一般为3~5,大多在3左右。

分子量分布宽的乙丙橡胶具有较好的开炼机混炼性和压延性。

近年来,已研制出分子量采用双峰分布形式的三元乙丙橡胶,即在低分子量部分再出现一个较窄的峰,并减少极低分子量部分,此种三元乙丙橡胶主要是既提高了物理机械性能,有良好的挤出后的挺性,又保证了良好的流动性及发泡率。

由于乙丙橡胶具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能,而且单体价廉、易得,用途广泛,因此成为20世纪80年代以来世界几大合成橡胶品种中发展最快的一种,目前其产能和消费量仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶而居世界第3位。

乙丙橡胶的工业化生产工艺主要有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种,其中溶液聚合工艺是当今世界上乙丙橡胶生产的主导工艺。

目前,世界乙丙橡胶的生产能力总体过剩,但我国的生产能力和产量却不能满足国内实际生产的需求,每年都得大量进口,开发利用前景广阔。

 

第2章乙丙橡胶的主要性能

乙丙橡胶主链由化学性能稳定的饱和烃组成,仅在侧链中含有不饱和的双键,所以基本上属于一种饱和型橡胶。

由于分子结构内无极性取代基,分子间内聚能低,故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性。

乙丙橡胶的化学结构使其硫化制品具有独特的性能。

2.1耐老化性能

乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。

乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用,在150~200℃下可短暂或间歇使用。

加入适宜防老剂可提高其使用温度。

用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。

三元乙丙橡胶在臭氧浓度5×10-7,拉伸30%,可达150h以上不龟裂。

2.2耐腐蚀性能

由于乙丙橡胶缺乏极性,不饱和度低,因而对各种极性化学品如酸、碱、醇、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性;但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等)及矿物油中稳定性较差。

在浓酸长期作用下性能也要下降。

在ISO/TR7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种橡胶性能作用的资料。

并规定了1~4级表示其作用的程度,见表2-1。

表2-1腐蚀性流体对橡胶的作用级别

等级体积溶胀率%硬度降低值对性能影响

1<10<10轻微或无

210~30<20较小

330~60<30中等

4>60>30严重

2.3耐水蒸气性能

乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能,并且,其耐水蒸气性能优于其耐热性。

在230℃过热蒸汽中,近100h后外观无变化。

而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下,经历较短时间外观就会发生明显的劣化现象。

2.4耐过热水性能

乙丙橡胶耐过热水性能虽然很好,但与所用硫化系统密切相关。

以二硫代二吗啡琳、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶,在125℃过热水中浸泡15个月后,力学性能变化甚微,体积膨胀率仅0.3%。

2.5低密度高填充性能

乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶,其密度仅为0.87。

又因为可大量充油和加入填充剂,因而可降低橡胶制品的成本,弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点,并且对高门尼值的乙丙橡胶来说,高填充后物理机械性能降低幅度很小。

2.6弹性

由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基,分子内聚能低,分子链可在较宽范围内保持柔顺性,仅次于天然橡胶和顺丁橡胶,并在低温下仍能保持。

2.7电性能

乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性,电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。

2.8接性

乙丙橡胶由于分子结构中缺少活性基团,内聚能低,加上胶料易于喷霜,自黏性和互黏性都很差。

 

第3章乙丙橡胶的生产工艺及特点

目前,乙丙橡胶的工业化生产工艺主要有三种:

溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法。

其中溶液聚合工艺是当今世界上乙丙橡胶生产的主导工艺,采用此工艺的装置能力约占世界乙丙橡胶总生产能力的77.2%,悬浮聚合法约占11.4%,气相法约占11.4%。

3.1溶液聚合工艺

3.1.1溶液聚合工艺状况

根据所用催化剂的不同,工业上溶液聚合法的生产乙丙橡胶的工艺可以分为Ziegler-Natta型溶液聚合法和InsiteTM茂金属型溶液聚合法两种工艺。

3.1.1.1Ziegler-Natta型溶液聚合法

Ziegler-Natta型溶液聚合工艺是生产乙丙橡胶的传统方法,是在既可溶解产品,又可溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应。

典型的生产商主要有荷兰DSM公司、美国ExxonMobil公司、美国Uniroyal公司(现名Cromp-ton公司)、美国DuPontDow弹性体公司、日本三井化学公司以及日本合成橡胶公司等,各个生产商的生产工艺各具特色,其中最典型的代表是DSM公司的溶液聚合法工艺。

该生产工艺以Ziegler-Natta钒-铝催化体系为催化剂,正己烷为溶剂,乙叉降冰片烯(ENB)或双环戊二烯(DCPD)为第三单体,氢气为分子量调节剂。

为了提高催化剂的聚合活性及降低其用量,在催化体系中还可以加入促进剂。

根据生产牌号的不同,采用单釜或两釜串联操作,聚合反应温度为40~60℃,反应压力为2.0~2.5MPa,聚合时间约为30min,反应热用于反应器绝热升温。

3.1.1.2InsiteTM茂金属型溶液聚合法

Insite工艺由DuPontDow弹性体公司开发成功,该工艺采用茂金属作为催化剂,在高温溶液环境中合成新型乙丙橡胶。

该工艺实现了对相对分子质量分布、门尼黏度、乙烯和乙叉降冰片烯含量、橡胶的流变性和硫化速度等的精确控制,从而实现了对产品均匀性的控制。

聚合反应于120℃,3.4MPa下在聚合反应器中进行。

该工艺采用高温溶液聚合,使用限定几何构型的茂钛金属催化剂体系,聚合物质量分数达16.4%,产品中催化剂残留量非常少,不需要脱除处理,投资低,产品相对分子质量分布窄,聚合物链的长度均匀,堆积密度小,黏度高,可溶物含量低,可用硫磺硫化,其模塑成型的流动性、拉伸强度、压延成型时的外型性能以及挤出成型时的挤出速率等性能均优于传统的Ziegler-Natta型乙丙橡胶溶液聚合工艺。

该聚合工艺将会因其技术先进,产品灵活性大,投资低而获得极为迅速的发展,是今后主要的发展趋势之一。

3.1.2溶液聚合工艺特点

溶液聚合工艺的主要优点有:

投资低,工艺最佳化。

反应器的优化设计可满足反应物料混合的要求,能准确控制聚合反应工艺参数和产品质量,聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少,聚合釜体积小但生产强度高,原料和循环单体不需要精制,催化剂效率高,三废中钒含量低,生产弹性大;生产操作费用低,装置年操作时间长,原料和催化剂的消耗低,采用先进控制系统对生产进行控制,技术比较成熟,操作稳定,是工业生产的主要方法;产品质量具有极强的竞争力。

工艺灵活性大,产品牌号切换灵活,切换废品量少,产品特性能够按照用户要求进行调整,产品牌号多,门尼值可在20~160宽范围内调节,应用范围广泛,产品中催化剂残渣含量低,灰分含量较少,生产中次品少,质量稳定,重复性好,综合性能好,产品规格指标变化幅度窄和产品加工性能优异。

不足之处是由于聚合在溶剂中进行,传质传热受到一定的限制,聚合物质量分数一般控制在6%~9%,最高仅达11%~14%,聚合效率低;由于使用溶剂,需要将其回收精制;后处理时需要从产品中脱出催化剂残渣;生产流程长,设备多,装置固定投资及操作成本较高。

3.2悬浮聚合工艺

3.2.1传统悬浮聚合工艺

目前世界上使用悬浮法生产乙丙胶装置仅占10%~20%。

只有意大利埃尼化学公司和德国德国拜尔公司各有一套使用悬浮聚合法的乙丙橡胶生产装置。

传统悬浮聚合法一般是以Ziegler-Natta钒系化合物为催化剂,同时需加入少量催化剂稀释剂,在一定温度和压力条件下在过量液体丙烯中进行乙烯、丙烯的聚合反应。

其缺点是易产生附聚物,所以其改进技术主要集中在更新催化剂及消除附聚物及稀释剂的改变上。

悬浮聚合法常规催化剂稀释剂是甲苯,而日本Showa公司则采用甲乙酮作稀释剂,使乙丙橡胶硬度低于90,无规指数高于0.95,嵌段少,橡胶性能好。

美国Uniroyal公司开发的悬浮法EPDM技术的特点是产品含钒极低。

其催化体系包括:

①含钒化合物;②有机铝化合物;③一种促进剂。

m促进剂∶m催化剂=64:

1;催化剂效率EPDM/克钒=166.7;产品EPDM的钒残留量6×10-6。

日本Ube公司也采用悬浮法制得低钒EPDM。

主要是以有机铝钒化合物及二烷基单或双卤化马来酸盐活化剂为催化体系进行共聚反应来制备。

可得到含钒7.8×10-6的三元乙丙橡胶。

3.2.2简化悬浮聚合工艺

传统悬浮法催化剂的更新换代,则出现了所谓的简化悬浮法。

该技术中催化剂的主要成分是高活性卤化镁载体上的卤化钛和三烷基铝助催化剂。

简化悬浮法的优势是钛系催化剂效率高,没有脱催化剂工艺,投资低,有一定的潜在竞争力,缺点是目前只适合生产二元乙丙橡胶,产品含乙烯-丙烯嵌段结构及丙烯有规立构链段,产品结晶度高,因而应用范围受到一定限制。

3.2.3悬浮聚合工艺的特点

悬浮聚合法生产工艺的特点是生成的聚合物不溶于反应介质丙烯,体系黏度较低,转化率比较高,聚合物的质量分数高达30%~35%,因而同样的设备生产能力却是溶液法的4~5倍;无溶剂回收精制和凝聚等工序,工艺流程简化,基建投资少;可生产相对分子质量较高的产品品种,产品成本比溶液法低。

不足之处是由于不用溶剂,残留催化剂分离比较困难,产品品种牌号少,质量均匀性较差,灰分含量较高,其用途有一定的局限性,主要用于聚烯烃改性;聚合物为不溶于液态丙烯的悬浮粒子,使其保持悬浮状态较困难,尤其当聚合物浓度较高和出现少量凝胶时,反应釜易于挂胶,甚至发生设备管道堵塞现象,产品的电绝缘性能较差。

3.3气相聚合工艺

3.3.1气相聚合工艺状况

气相聚合路线的成功工业化应用是乙丙橡胶生产技术的重要进展之一。

以美国UnionCarbide公司的气相聚合工艺为代表。

该公司在美国德克萨斯洲的91kt/aEPDM工业生产装置已于1998年底正式投产运行,产品的牌号为ElastoFlo粒状品。

在此气相法中,乙烯、丙烯和ENB在气相流化床反应器中,在预聚合的Ziegler-Natta催化剂存在下聚合生成便于运输和掺混的三元乙丙橡胶。

气相聚合技术的改进和完善已取得很大进展。

如通过向催化体系中加入倾向于产生过多负电荷的醇磷酸盐和季铵盐的混合物惰性颗粒作抗静电剂,可防止静电荷聚集使聚合物挂在气相流化床反应器壁上的情况发生,减少了堵塞。

他们还通过改进高活性钒催化剂的制备工艺,把副产物生成量降至最低限度。

针对Unipol技术中无机改性钒催化剂母体在催化聚合过程中聚合速率有一个较高的初始波动而引起树脂附聚使反应床堵塞问题,该公司开发了气体或气-固体切向流的气相流化床聚合技术,这种切向流减少了精细料夹带进入气体循环系统,并减少或再脱除聚集在反应器内侧表面的固体颗粒。

3.3.2气相聚合工艺的特点

与溶液聚合法和悬浮聚合法技术相比,气相聚合法具有工艺流程短、不需要溶剂或稀释剂、几乎无三废排放,有利于生态环境保护,并且可以大幅度降低装置总投资和总生产成本等优点。

不足之处是产品中含有大量的炭黑,产品通用性较差,橡胶性能不适应某些用途需要,限制了它的使用范围。

目前世界上虽然只有美国联碳公司一家企业采用该方法进行生产,但从长远观点来看,随着其技术的不断完善和优化,该工艺技术发展前景将十分广阔。

3.4各种生产工艺的技术经济比较

不同工艺技术生产乙丙橡胶的技术经济指标对比见表3-1。

表3-1不同工艺技术经济指标对比

投资(百万美元)

生产费用(美分/磅)

指标

产品

界区

界区

总固定投资

原材料

公用工程

人工费

维修操作材料

行政销售研究

产品成本

成本

美元/kg

溶液法

EP

(ENB)

62.8

37.6

100.4

43.71

11.29

4.37

163

10.00

108.1

2.38

溶液法

EP(HD)

42.6

20.8

63.4

326

2.91

4.23

1.16

10.00

74.41

1.64

悬浮法

EP

(ENB)

47.8

20.1

67.9

540.87

3.32

4.81

1.31

10.00

61.64

1.36

简化悬浮法

EPM

37.6

15.3

52.9

26.18

1.21

3.65

1.02

10.00

61.64

1.36

气相法

EP

(ENB)

40.3

15.0

55.3

35.66

0.42

4.16

1.11

10.00

71.81

1.58

注:

①规模:

4.5万t/a;②包括操作、维修、分析化验和管理费用;③包括税金、保险,折旧和税前返还,占固定投资的25%。

从表3-1中可以看出,从固定投资和产品成本看,简化悬浮法是最经济的,其次是气相法,而采用ENB为第三单体的溶液法是最不经济的,但该工艺生产的产品综合性能好,硫化速度快,目前世界各大公司多采用此法。

尽管悬浮聚合法投资与成本均较低,但该工艺不能省去脱引发剂工序,设备易堵塞,产品性能又无明显长处,因此采用悬浮聚合工艺的厂家甚少。

气相聚合法和简化悬浮法处于开发生产阶段。

采用高效钛引发剂的简化悬浮工艺,其生产成本比溶液聚合法低43%,比一般悬浮法低27.7%,但该法只能生产EPM,不能生产EPDM。

从总固定投资计算(均以ENB为第三单体),气相法分别是溶液法和悬浮法的55%和81%左右,该工艺既可生产EPM,又可生产EPDM,是今后开发和大规模工业化生产的方向。

第4章乙丙橡胶的应用

乙丙橡胶不仅具有耐候、耐老化、耐臭氧、化学介质、耐水、耐低温及具有良好的电绝缘性等优异的综合性能,还具有相对密度小、高充油、高填充性和与多种高聚物有良好的相溶性,所以被广泛应用于汽车、电线电缆、建筑防水材料、聚合物改性及油品添加剂等领域,乙丙橡胶还可以与其他橡胶并用,使其具有更优良的品质。

4.1汽车工业

目前,国外在汽车上应用的和估计将要应用的橡胶部件有:

散热器软管、汽车风挡胶条、火花塞护套、汽车室内橡胶垫、轮胎白色胎侧胶、汽车防撞杠、刹车系统橡胶垫、防护套、废气悬挂系统橡胶件、胶管、其它模压件。

国内部分汽车上使用的乙丙橡胶部件情况如下:

广州标致505FAM车使用部件46种,用胶量24.5kg/辆;上海桑塔纳车使用部件37种,用胶量13.7kg/辆;南京IVECO车使用部件30种,用胶量11.01kg/辆;北京BJ/XJZ13和天津夏利TJ730车各使用部件10种和2种。

汽车橡胶制品中门窗密封胶条的需用量较大,每辆轿车需用约10~15m各种断面的胶条。

这类产品传统上使用NR和CR,而在现代车辆上则主要使用EPDM、NBR、TPE,其中EPDM最为广泛。

汽车上使用的胶管包括加热软管、冷却水

软管、通风软管、弯形管、转向管和制动管等。

前面两种软管一般内层为EPDM,中间层为人造纤维,外层为EPDM或EPR;后两种胶管传统的内层为NBR,SBR和NR,外层胶为CR,目前内层胶改用CSM,外层胶已改用EPDM;弯形管也有类似于转向管的特点,在选择弹性体上也有改用EPDM的趋向。

EPDM与HR并用,可提高内胎的耐热、耐热老化性能,同时还可克服HR内胎使用后期发粘胀大的弊病。

EPDM与二烯烃橡胶并用,可提高内胎的耐候性。

用EPDM改性NR,也可有效地改善自行车胎白胎侧胶料的耐候性能,乙丙橡胶与PP共混改性料,用于制造汽车方向盘、驾驶仪表板、泥挡板、异风杠、保险杠、散热格栅、行李箱垫板、座席后部胶面、汽车风扇、衣挂钩等。

4.2建筑业

与传统的沥青材料相比,弹性薄卷材具有弹性好、强度大、防水可靠、施工简便、危险性小等特点。

所以,它已被广泛地应用于防水技术领域,用于屋面、桥梁、隧道、水库、堤坝的防水工程。

虽然单层EPDM防水卷材的原料成本比通常的三毡四油贵,但是,它的施工费用低,使用寿命长(比沥青提高5~8倍)。

近几年来,国外单层防水材料用乙丙橡胶需求量年均增长率为10%~12%。

美国单层防水材料用乙丙橡胶的数量为:

1990年4.0万吨,1996年5.0万吨,分别占同期乙丙橡胶消费总量的10.6%和11.7%;西欧建筑用乙丙橡胶消费量为:

1991年2.1万吨,1996年2.2万吨,各占同期乙丙橡胶消费量的10%。

乙丙橡胶防水卷材一般有BRICI型和TPO型。

BRICI型以EPDM或EPDM/IIR(并用比例70:

30)为主体材料;TPO型是以EPDM/PE(或PP)为主体材料。

它们的加工工艺基本相同。

EPDM防水卷材使用寿命最长,EPDM/IIR次之,IIR则较差。

目前,我国每年需求乙丙橡胶防水卷材约8000km2。

在1993年国家建材局推广的12种防水材料中,EPDM卷材用量仅次于PVC卷材。

据不完全统计,国内已形成7500km2/a的生产能力,所需原料全部依赖进口,据预计2014年我国建筑行业将消耗乙丙橡胶超过10000t。

随着我国国民经济的水平不断提高,建筑材料档次势必提高,乙丙橡胶防水卷材市场将会越来越好。

4.3电线电缆

乙丙橡胶不但具有优异的电绝缘性能,而且耐臭氧、耐火、耐候、防老化。

因此广泛用作电力电缆、矿用电缆、军用舰艇的电线电缆、X射线直流电压电缆、原子能装置用电缆等耐热和耐高压等技术要求较高的领域。

在工业发达国家,家用电器和办公设备耐热部分也广泛采用乙丙橡胶作为电线电缆的绝缘材料。

另外EPDM具有较高的填料和油类填充性,所以可以填充导电碳黑或其它材料,制得导电或半导电橡胶。

我国舰艇、矿用电缆已开始大量生产,由于我国乙丙橡胶资源匮乏,主要依赖进口乙丙橡胶或采用硅橡胶代用。

据预测,2013年我国电线电缆对乙丙橡胶潜在需量将达到60kt左右。

4.4聚合物改性

4.4.1与丁基橡胶并用

三元乙丙橡胶与丁基橡胶有较好的相容性和共硫化性,将它们并用物理机械性能呈加和性,丁基橡胶可改善乙丙橡胶气密性,提高抗撕裂性和隔音性;而乙丙橡胶改善了丁基橡胶的耐臭氧性,耐老化性,改善了丁基橡胶压出表面光度,提高半成品停放时的抗变形性能。

4.4.2与二烯烃橡胶并用

在二烯烃橡胶中加入一定量的EPDM,能显著提高这类硫化橡胶的耐老化性能。

例如,在SBR中加入30份EPDM后,可使SBR的耐臭氧龟裂性能提高24倍。

但由于这两者的共硫化性能都很差,从而严重地影响了这一技术的推广应用。

为了改善EPDM与高不饱和度的二烯烃橡胶的共硫化性问题,可以采用高活性的EPDM。

另外,在EPDM中加人少量促进剂和硫磺进行热处理,也可以改善并用胶的共硫化性。

如EPDM/促进剂H/硫磺为100/0.5/2.5的混合物热处理后能大幅度地改善EPDM/NR并用胶的性能。

在EPDM分子链上引人侧挂基团,加入在两相中溶解度差别小的促进剂,使用能与促进剂和硫化剂形成不溶合化物的活性剂,选用活性相近的硫化剂,采用选择性的动态硫化工艺和改变共混方法,都可以改善EPDM与二烯烃橡胶并用胶的共硫化效果。

在EPDM/NBR并用胶中加人已商品化的高聚物作增容剂,例如乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA-14、EVA-28、EVA-42或氯化聚乙烯CPE-35、CPE-40,可以明显地改善并用胶的相容性、加工性和力学性能。

4.4.3用有机硅改性

EPDM与硅橡胶有一定的相容性。

添加有增容作用的低分子官能硅烷化合物,可改善二者的相容性。

日本三井油化公司将EPDM与用硅烷处理过的填料配合,所得产品耐热性能属于EPDM和硅橡胶之间,耐热水性、机械强度等性能也优于硅橡胶,主要用于汽车电器部件、软管等。

该产品有XSHR-501、XSHR-601、XSHR-701和XSHR-70lC四个品级。

EPDM中乙烯链节中仲碳原子上的氢及丙烯链节叔碳原子上的氢,在过氧化物存在下与乙烯基三烷氧基硅烷进行加成反应,经水解形成带有三经基硅烷侧基的乙丙橡胶,然后再在热水中进行交联反应,制成具有官能网络的乙丙弹性体。

此材料由于含有≡Si-O-Si≡多官能网络链,具有更好的耐热老化性、抗屈挠性和加工性。

此技术在西欧电缆工业中已得到应用。

用乙烯基硅氧烷和含氢硅氧烷加成型橡胶组分在EPDM体系中进行硫化,可形成互穿聚合物网络结构。

含亚乙基降冰片烯的硅油和乙烯、丙烯在齐格勒催化剂作用下共聚制得有机硅/EPDM复合胶,后者可与EPDM混炼共硫化。

所得硫化胶拉伸强度为14MPa,扯断伸长率为600%。

有机硅/EPDM的耐热性、耐候性、压缩永久变形性能优于硅橡胶,既可用硫磺硫化,又可用有机过氧化物硫化,适用于多种成型方式,因此,可用于硅橡胶或乙丙橡胶单独使用不适应的地方。

用于制造发动机的耐热部件,电器部件及胶辊等。

4.4.4EPDM与EVA、CSM、尼龙共混

EVA与其它聚合物有良好的相容性,尤其与EPDM相容性更佳,不仅可提高胶料的硫化速度及物理机械性能,还可克服EPDM/CSM共混时耐热空气老化性和电性能欠佳的缺点,同时也可降低成本。

在EPDM中并用部分CSM,能显著提高胶料长时间耐高温性能。

在165℃x168h空气热老化试验中,纯EPDM和并用5份、10份CSM的胶料的扯断伸长率老化系数分别为0.94、0.78、0.66。

而在165℃x576h空气热老化试验时,对应值分别为0、0.11、0.25。

尼龙具有很高的拉伸强度和良好的冲击韧性,但使用温度一般为80℃。

日本宇部兴产公司用EPDM和尼龙-6共混,所得材料提高了使用温度,是一种具有高弹性模量和良好加工性能的弹性体,可用于制造汽车零部件、建筑材料等,EPDM与无水顺配改性后,用作EPDM/尼龙-6共混物的增容剂,可有效地改善共混物的相容性。

此改性过程可以在溶液中引发进行,也可在加工过程中进行。

4.4.5用丙烯腈接枝

EPDM用丙烯腈接枝得到的共聚物,其耐酸碱性能大大优于NBR,耐

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