文档介绍：5万吨/年乙丙橡胶项目
1、概述
乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为基础单体合成的共聚物。橡胶分子链中依单体单元组成不同,有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分。前者为乙烯和丙烯的共聚物,代号为EPM,后者为乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃第三单体的共聚物,代号为EPDM,统称为乙丙橡胶(EPR)。前者需要采用过氧化物进行硫化,而后者用硫或过氧化物硫化,EPDM的产量约占世界乙丙橡胶总产量的80%~85%,第三单体一般为乙叉降冰片烯或双环戊二烯。
EPDM与其它通用合成橡胶相比性能优异,主要体现在耐候、耐臭氧、耐热、耐老化、低温屈挠性和电绝缘性;与硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶相比,EPDM又具有较好的物理、机械加工性能。因此,EPDM被广泛地应用于汽车部件、电线电缆、单层防水卷材、聚合物改性剂、石油添加剂、胶管、仪表等领域。从20世纪60年代初工业化生产以来,产耗量增长较快,现已成为消费量仅次于丁苯橡胶和聚丁二烯橡胶的世界第三大合成橡胶品种。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,加之单体价廉易得、用途广泛,是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种,其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位,仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。

4.
基本化学结构组成与其性能关系
乙丙橡胶系以单烯烃乙烯、丙烯共聚成二元乙丙橡胶;以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体共聚而制得三元乙丙橡胶。乙丙橡胶分子主链上,乙烯和丙烯单体呈无规则排列,失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性,从而成为弹性体,由于三元乙丙橡胶二烯烃位于侧链上,因此三元乙丙橡胶不但可以用硫黄硫化,同时还保持了二元乙丙橡胶的各种特性。

由于二元乙丙橡胶分子不含双键,不能用硫黄硫化,因而限制了它的应用。在乙丙橡胶商品牌号中,二元乙丙橡胶只占总数的10%左右。而三元乙丙橡胶可用硫黄硫化,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。
目前工业化生产的三元乙丙橡胶常用的第三单体有乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)、1,4-己二烯(HD)。近年来第三单体技术又有新发展,国外研制出用1,7-辛二烯、6,10-二甲基-1,5,9-十一三烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、5,7-二甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等作为三元乙丙橡胶的第三单体,使三元乙丙橡胶的性能有了新的提高。
乙丙橡胶聚合分子结构中,乙烯/丙烯含量比对乙丙橡胶生胶和混炼胶性能及工艺性均有直接影响。应用时,可并用2-3种乙烯/丙烯含量比不同的乙丙橡胶以满足不同的性能要求。一般认为乙烯含量控制在60%左右,才能获得较好的加工性和硫化胶性能;丙烯含量较高时,对乙丙橡胶的低温性能有所改善;乙烯含量较高时,易挤出,挤出表面光滑,挤出件停放后不易变形。

(1)低密度高填充性
乙丙橡胶是密度较低的一种橡胶,。加之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不大。
(2)耐老化性
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
(3)耐腐蚀性
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醇、酸、碱、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。
(4)耐水蒸汽性能
乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并优于其耐热性。在230℃过热蒸汽中,近100h后外观无变化。
(5)耐过热水性能
乙丙橡胶耐过热水性能亦较好,但与所用硫化系统密切相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶,在125℃过热水中浸泡15个月后,力学性能变化甚小,%。
(6)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。

(7)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。
(8)粘接性
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,自粘性和互粘性很差。

二元乙丙和三元乙丙橡胶从20世纪50年代末、60年代初开发成功以来,世界上又出现了多种改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶(如EPDM/PP),从而为乙丙橡胶的广泛应用提供了众多的品种和品级。改性乙丙橡胶主要是将乙丙橡胶进行溴化、氯化、磺化、顺酐化、马来酸酐化