乙烯基橡胶介绍.优秀PPT.ppt

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1、第八组成员第八组成员戴璐戴璐 梅清青梅清青 王向玥王向玥 赵俊程赵俊程 赵磊赵磊乙烯基橡胶乙烯基橡胶简介简介齐格勒齐格勒纳塔催化剂的出现，使以乙烯为基础的橡胶得以商业化。纳塔催化剂的出现，使以乙烯为基础的橡胶得以商业化。聚乙烯的内聚能（聚乙烯的内聚能（CED=259J/m3CED=259J/m3）与橡胶材料相近，玻璃化转变温度也很）与橡胶材料相近，玻璃化转变温度也很低，但由于分子链规整性好，易于结晶，常温下不呈现弹性。在聚乙烯分低，但由于分子链规整性好，易于结晶，常温下不呈现弹性。在聚乙烯分子链中引入其他原子或基团时，可以抑制结晶，从而获得橡胶态的性质。子链中引入其他原子或基团时，可以抑制结晶

2、，从而获得橡胶态的性质。据此开发了乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶及氯磺化聚乙烯橡胶等弹性材料。据此开发了乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶及氯磺化聚乙烯橡胶等弹性材料。乙丙橡胶又分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶又分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶。在乙丙橡胶商品牌号中，二元乙丙橡胶只占总数的乙丙橡胶。在乙丙橡胶商品牌号中，二元乙丙橡胶只占总数的1010左右。左右。而三元乙丙橡胶作为主要品种，因其可用硫磺硫化，应用更广，在乙丙橡而三元乙丙橡胶作为主要品种，因其可用硫磺硫化，应用更广，在乙丙橡胶商品牌号中占胶商品牌号中占9090左右。左右。乙丙橡胶全球总消费量

3、乙丙橡胶全球总消费量20062006年约为年约为100100万吨，万吨，20082008年约为年约为115115万吨。万吨。目前我国市场需求量巨大，但产量只有需求量的一半，大部分须要进口。目前我国市场需求量巨大，但产量只有需求量的一半，大部分须要进口。Contents 1合成与加工合成与加工2结构与性能结构与性能3应用与改性应用与改性4氯化聚乙烯橡胶与氯化聚乙烯橡胶与氯磺化聚乙烯橡胶氯磺化聚乙烯橡胶书目书目三三元元乙乙丙丙橡橡胶胶 聚合机理：以乙烯、丙烯为单体，用钒-铝协作物为引发剂，其聚合机理属于配位离子型聚合反应。未加第三单体时生成EPM共聚物，加入第三单体则制得EPDM三元共聚物。合成与

4、加工合成与加工反应方程式反应方程式合成与加工合成与加工第三单体的选择：第三单体的选择：1 1、合适的共聚活性、合适的共聚活性 确保第三单体在聚合过程中具有尽量高确保第三单体在聚合过程中具有尽量高的转化率；同时在三元共聚物大分子链中有较匀整的分布；的转化率；同时在三元共聚物大分子链中有较匀整的分布；竞聚率要适宜。竞聚率要适宜。2 2、非共轭的双键各有不同的反应活性、非共轭的双键各有不同的反应活性 第三单体通过第一个双键进入聚合物后，其次个第三单体通过第一个双键进入聚合物后，其次个双键假如也参与聚合反应，就将形成交联或支化，产生凝双键假如也参与聚合反应，就将形成交联或支化，产生凝胶而影响橡胶的性能

5、。胶而影响橡胶的性能。3 3、不影响共聚速度、共聚物分子量分布、不影响共聚速度、共聚物分子量分布 4 4、合成橡胶的硫化性较好、合成橡胶的硫化性较好 5 5、本身的分子量不宜过大、本身的分子量不宜过大 6 6、价廉、易得、价廉、易得乙叉降冰片烯（乙叉降冰片烯（ENBENB）合成与加工合成与加工第三单体第三单体简介简介优点优点缺点缺点双环戊二烯双环戊二烯(DCPD(DCPD）来源于煤焦油或石来源于煤焦油或石油裂解中的油裂解中的C C5 5馏分馏分聚合性能活泼，聚合性能活泼，在共聚中基本完全在共聚中基本完全进入共聚物中；进入共聚物中；成本最低成本最低硫化速度慢硫化速度慢亚乙基亚乙基降冰片烯降冰片烯

6、(ENB)(ENB)将环戊二烯和丁二将环戊二烯和丁二烯进行热聚反应生烯进行热聚反应生成的成的5-5-乙烯基乙烯基-2-2-降降冰片烯（冰片烯（VNBVNB），然），然后在碱催化作用下后在碱催化作用下转位而得转位而得聚合速度快，聚合速度快，硫化性能好，硫化性能好，运用最广泛运用最广泛在常温下与空气接在常温下与空气接触即生成氧化物；触即生成氧化物；易发生自聚反应，易发生自聚反应，生成齐聚物和橡胶生成齐聚物和橡胶状物质（需隔绝空状物质（需隔绝空气或加入阻聚剂）气或加入阻聚剂）1,4-1,4-己二烯己二烯以乙烯和丁二烯为以乙烯和丁二烯为原料，以有机配合原料，以有机配合物催化剂作用下反物催化剂作用下反应

7、而得。应而得。产品性能良好产品性能良好不易烧焦，硫化后不易烧焦，硫化后压缩永久变形小压缩永久变形小硫化速度较慢硫化速度较慢成本较高成本较高三种常见第三单体的比较：三种常见第三单体的比较：合成与加工合成与加工合成合成方法方法溶溶剂剂温度温度（）压强压强（MPaMPa）优点优点缺点缺点溶溶液液聚聚合合正正己己烷烷30-5030-500.4-0.70.4-0.7技术成熟，操作稳定，技术成熟，操作稳定，产品硫化速度快，综合产品硫化速度快，综合性能好，性能好，应用范围广应用范围广。高粘度高粘度散热难散热难，溶剂回，溶剂回收难，生产流程长，设收难，生产流程长，设备多，损耗大，备多，损耗大，成本最成本最高高

8、，且带来一定的环境，且带来一定的环境污染。污染。悬悬浮浮聚聚合合液液态态丙丙烯烯-20-20-20-200.35-0.35-1.051.05生产工艺流程短，生产工艺流程短，聚合聚合产率较高产率较高，克服溶液聚克服溶液聚合法传热难的问题合法传热难的问题，降，降低了催化剂用量及污水低了催化剂用量及污水处理难度。处理难度。无溶剂，从聚合物中脱无溶剂，从聚合物中脱除催化剂较为困难。产除催化剂较为困难。产品性能没有突出优点，品性能没有突出优点，应用窄。应用窄。气气相相聚聚合合 无无 生产工艺简短，仅生产工艺简短，仅3 3道工道工序。不需溶剂或稀释剂，序。不需溶剂或稀释剂，污染小。生产成本最低，污染小。生

9、产成本最低，仅为溶液聚合的仅为溶液聚合的4242。产品含有大量炭黑，通产品含有大量炭黑，通用性较差，大多只是黑用性较差，大多只是黑色的橡胶制品，对开炼色的橡胶制品，对开炼机混炼加工的适应性相机混炼加工的适应性相对较差。对较差。合成与加工合成与加工1234567891011121314161718 2015192123222425252525252626262626272829303133343235424445505146473940495253484341363738丙烯丙烯 乙烯乙烯第三单体第三单体水水溶剂溶剂NaOH蒸汽蒸汽 水水凝聚物凝聚物溶剂溶剂引发剂引发剂AN2N2N2B剂剂引发剂

10、引发剂助引发助引发防老剂防老剂N2未反应单未反应单体去反应器体去反应器填充油填充油蒸蒸汽汽水水高沸点物高沸点物溶剂循环至贮罐溶剂循环至贮罐水水废引发剂废引发剂成品成品EPR蒸汽蒸汽溶液法制备乙丙橡胶溶液法制备乙丙橡胶 非结晶非结晶或结晶度很小。或结晶度很小。聚合物主链是聚合物主链是完全饱和完全饱和的的 。低含量低含量(质量分数质量分数1%-3%)1%-3%)非共轭双烯的非共轭双烯的另一不饱和双键另一不饱和双键只能只能存在于存在于侧链侧链上。上。结构特点结构特点物理性能物理性能 仅次于自然橡胶和顺丁橡胶，在0以下的相当大的温度范围内照旧是良好的弹性体。含45%以上乙烯的共聚物其最低回弹温度低于-

11、45。乙丙橡胶的密度为乙丙橡胶的密度为0.86-0.87g/cm30.86-0.87g/cm3，是全部橡胶中最低，是全部橡胶中最低的。可大量充油和加入填充剂，降低橡胶制品的成本。并且的。可大量充油和加入填充剂，降低橡胶制品的成本。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不大。度不大。填充填充性能性能弹性弹性性能性能物理性能物理性能 对强酸、强碱、盐类及其他化学品的抗拒性很强。对有机酸的耐蚀性也超过其他橡胶。但在脂属和芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中尺寸稳定性较差，在浓酸长期作用下性能也要下降。抗臭氧，耐紫外线、耐老化性和耐

12、候性能优异，居通用橡胶之首。可在寒冷、燥热、干燥、潮湿的环境下长期运用，而性能不发生显著变更。耐溶耐溶剂型剂型耐候耐候性能性能物理性能物理性能 橡胶分子链内无极性基团，分子内聚能小，故橡胶分子链内无极性基团，分子内聚能小，故互粘性互粘性和自粘性很差。和自粘性很差。粘性粘性 运用温度约为-50150，具有很好的耐热性，一般可在80-120长期运用，尤其具有良好的耐过热水和耐水蒸气性能，但耐燃性差。耐热耐热性能性能 乙丙橡胶具有乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，优异的电绝缘性能和耐电晕性，体积电体积电阻率高达阻率高达10101616-10-101717/cm/cm 。电学电学性能性能影响因素

13、影响因素硫化硫化乙烯丙烯比乙烯丙烯比第三单体第三单体种类和含量种类和含量分子量及分布分子量及分布性能性能影响因素影响因素当乙烯比例增高：当乙烯比例增高：更高的结晶度，更高的结晶度，更高的拉伸强度，更高的拉伸强度，更低的玻璃化转变温度更低的玻璃化转变温度。但压延混合性变差，但压延混合性变差，压缩形变降低压缩形变降低。乙乙烯烯丙丙烯烯比比第三单体含量的增加：第三单体含量的增加：更快硫化速率更快硫化速率，促进剂选择的多样性。促进剂选择的多样性。但但防焦性减弱防焦性减弱，且且聚合物成本更高聚合物成本更高。第第三三单单体体通过增加分子量：通过增加分子量：更高的拉伸和撕裂强度更高的拉伸和撕裂强度，能够吸收

14、更多的油和填料，能够吸收更多的油和填料，但但加工性能减弱加工性能减弱。分子量分布的增加分子量分布的增加:增加的混炼和碾磨加工性增加的混炼和碾磨加工性，但对但对硫化速度调节性减弱硫化速度调节性减弱。分分子子量量及及分分布布过氧化物交联：过氧化物交联：具有具有更高的温度抗性，更高的温度抗性，更低的压缩形变更低的压缩形变。但与硫磺硫化相比，但与硫磺硫化相比，成本更高成本更高。硫硫化化过过程程主要应用主要应用汽车工业汽车工业汽车密封条汽车密封条、散热器胶管；轮胎胎侧、内胎等、散热器胶管；轮胎胎侧、内胎等 EPDMEPDM具有具有优异的耐热性、耐臭氧性、耐老化性和电绝缘性优异的耐热性、耐臭氧性、耐老化性

15、和电绝缘性，广泛用于广泛用于汽车配件、防水卷材、电线电缆汽车配件、防水卷材、电线电缆等众多领域。等众多领域。在汽车密封条行业中，主要利用在汽车密封条行业中，主要利用EPDMEPDM的弹性、耐臭氧性、耐候性等的弹性、耐臭氧性、耐候性等特性，特性，ENBENB型的型的EPDMEPDM橡胶已成为汽车橡胶已成为汽车密封条的主体材料。密封条的主体材料。乙丙橡胶的粘接性能不好，在乙丙橡胶的粘接性能不好，在轮胎主体和胎面部位上无法推广运轮胎主体和胎面部位上无法推广运用，只在内胎、胎侧、胎条等部位用，只在内胎、胎侧、胎条等部位少量运用乙丙橡胶。少量运用乙丙橡胶。主要应用主要应用建筑工业建筑工业塑胶运动场、防水

16、卷材、门窗密封条、玻璃塑胶运动场、防水卷材、门窗密封条、玻璃幕墙密封、浴室防滑垫具、管道密封件等幕墙密封、浴室防滑垫具、管道密封件等电气工业电气工业中高压绝缘电缆材料、变压器绝缘护套等中高压绝缘电缆材料、变压器绝缘护套等塑胶运动场塑胶运动场防水卷材防水卷材中中高高压压绝绝缘缘电电缆缆极化改性极化改性将将氯氯气气通通过过三三元元乙乙丙丙橡橡胶胶溶溶液液中中而而制制成成。提提高高硫硫化化速速度度以以及及与与不不饱饱和和橡橡胶胶的的相相容容性性，耐耐燃燃性性、耐耐油油性性，黏黏合合性性能能也也有有所所改改善善。氯化氯化乙丙乙丙橡胶橡胶三三元元乙乙丙丙橡橡胶胶溶溶于于溶溶剂剂中中，经经磺磺化化剂剂和和

17、中中和和剂剂处处理理而而成成。具具有有热热塑塑性性弹弹性性体体的的性性质质和和良良好好的的黏黏着着性性能能，在在胶胶黏黏剂剂、涂涂覆覆织织物物、建建筑筑防防水水材材料料、防防腐腐衬衬里里等等方方面面将将得得到到广广泛泛的的应应用用。磺化磺化乙丙乙丙橡胶橡胶改性应用改性应用通通过过与与一一种种易易与与其其它它材材料料粘粘合合的的物物质质共共混混如如：在在E EP PD DM M中中加加入入一一定定量量的的氯氯丁丁橡橡胶胶(C CR R)进进行行共共混混共混共混采采用用第第三三组组分分增增容容如如：N NB BR R-E EP PD DM M共共混混体体系系,第第三三组组分分E EV VA A能能

18、很很好好地地改改善善并并用用胶胶的的相相容容性性、加加工工性性和和力力学学性性能能增容增容通通过过在在分分子子链链上上接接枝枝一一种种易易与与其其它它材材料料粘粘合合的的支支链链如如：用用马马来来酸酸酐酐(M MA AH H)接接枝枝E EP PD DM M可可以以提提高高E EP PD DM M与与P PA A之之间间的的相相容容性性接枝接枝 提高自粘性和互粘性的三种途径：提高自粘性和互粘性的三种途径：氯化聚乙烯橡胶（氯化聚乙烯橡胶（CMCM）是由是由高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE)经无规氯化而成的一种新型合成材料经无规氯化而成的一种新型合成材料。生。生产方法有水相悬浮氯化法

19、（最主要）、溶剂氯化法、盐酸相悬浮氯化法、产方法有水相悬浮氯化法（最主要）、溶剂氯化法、盐酸相悬浮氯化法、固相氯化法。它是目前具有固相氯化法。它是目前具有国际竞争力的特种合成橡胶国际竞争力的特种合成橡胶之一。之一。CM生胶外观外观白色粉末和塑化颗粒、片状白色粉末和塑化颗粒、片状氯质量分数氯质量分数%2525 4040平均相对分子质量平均相对分子质量10101616万万相对密度（相对密度（g gcm3cm3）1 11 11 12g2gcm3cm3门尼粘度门尼粘度（MLML1+41+4，121121)3048530485结晶度结晶度0 0l l玻璃化转变温度（玻璃化转变温度（）-30-50-30-

20、50使用温度范围（使用温度范围（）一一3012030120氧指数（未加阻燃剂）氧指数（未加阻燃剂）24 24 2929体积电阻（体积电阻（Q Q cmcm）1012101210141014溶剂溶剂二氯丁烷、四氯化碳、二氯丁烷、四氯化碳、甲苯和环己烷等甲苯和环己烷等高密度聚乙烯是高结晶度的聚合高密度聚乙烯是高结晶度的聚合物，经氯化后其结晶性受到破坏，物，经氯化后其结晶性受到破坏，转变为弹性体。转变为弹性体。含氯量为含氯量为25%-40%25%-40%。CMCM是一种是一种饱和的含氯橡胶饱和的含氯橡胶，具有，具有耐氧化、耐热老化、耐候性和优良耐氧化、耐热老化、耐候性和优良的阻燃性的阻燃性。CMCM

21、与其他聚合物的与其他聚合物的相容性较好相容性较好。生成氯化聚乙烯的反应式生成氯化聚乙烯的反应式结构和性能：结构和性能：氯化聚乙烯橡胶（氯化聚乙烯橡胶（CMCM）氯化聚乙烯橡胶（氯化聚乙烯橡胶（CMCM）单用单用,主要用于主要用于电线电缆电线电缆和其他橡胶并用和其他橡胶并用（乙丙橡胶、乙丙橡胶、NRNR、IRIR、SBRSBR、NBRNBR）主要是制造耐酸、主要是制造耐酸、耐油胶管和胶辊、耐油胶管和胶辊、密封制品等密封制品等改性改性PVCPVC、PEPE等等,使其有使其有更广泛的更广泛的应用。应用。改善物理机械性改善物理机械性能和电性能能和电性能,提提高耐高耐冲击强度和冲击强度和弹性弹性氯磺化聚

22、乙烯是结晶聚乙烯用氯置换和少量磺酸基基团加成后改性的氯磺化聚乙烯是结晶聚乙烯用氯置换和少量磺酸基基团加成后改性的弹性体弹性体,属高性能橡胶品种。氯质量分数一般为属高性能橡胶品种。氯质量分数一般为23%-47%23%-47%，含硫量一，含硫量一般为般为1%-2%1%-2%。生产方法有溶液法（主要）、固相法。生产方法有溶液法（主要）、固相法。氯磺化聚乙烯橡胶（氯磺化聚乙烯橡胶（CSMCSM）主链饱和：主链饱和：耐臭氧性能耐臭氧性能耐热老化性能耐热老化性能耐候性耐候性适量的氯含量：适量的氯含量：耐油性耐油性耐化学药品性耐化学药品性阻燃性阻燃性氯磺化基团：氯磺化基团：用于硫化用于硫化氯磺化聚乙烯橡胶（

23、氯磺化聚乙烯橡胶（CSMCSM）主要应用于以下领域：主要应用于以下领域：CSMCSM防腐漆防腐漆CSMCSM电缆电缆CSMCSM耐热油管耐热油管CSMCSM橡胶辊橡胶辊EVAEVA、CSMCSM、IRIR共混鞋底共混鞋底 乙丙橡胶总结乙丙橡胶总结优点：抗臭氧，耐紫外线、耐老化优点：抗臭氧，耐紫外线、耐老化性和耐候性优异，居通用橡胶之首；性和耐候性优异，居通用橡胶之首；电绝缘性、耐化学性、冲击弹性好，电绝缘性、耐化学性、冲击弹性好，耐酸碱、比重小，可进行高填充协作；耐酸碱、比重小，可进行高填充协作；耐热可达耐热可达150150，耐极性溶剂酮、酯，耐极性溶剂酮、酯等。等。缺点：缺点：自粘性和互粘性自粘性和互粘性差，差，不易粘合；不易粘合；不耐脂肪烃和芳香不耐脂肪烃和芳香烃烃；硫化速度慢硫化速度慢等。等。广泛用于广泛用于汽车配件、防水卷材、电线电缆汽车配件、防水卷材、电线电缆等众多领域等众多领域 BetterBetter！YOU FOR WATCHINGTHANK