乙丙橡胶的化学结构是什么样的( 二元乙丙和三元乙丙橡胶的化学结构图片)

像许多合成橡胶一样,乙丙橡胶所表现出的各种性能也是其分子链化学结构特性的真实反映。通过研究乙丙橡胶的化学结构,就能更好地理解其特性。

二元乙丙橡胶是乙烯和丙烯的共聚物,其分子链是一种完全饱和的直链型结构。分子链上乙烯与丙烯单体呈无规则排列,因失去了聚乙烯或聚丙烯分子结构的规整性而成为具有弹性的橡胶。二元乙丙橡胶不能以硫黄进行硫化,而只能以过氧化物等可产生自由基交联的化合物进行硫化,或采用辐射硫化,这使其用途受到很大限制。因此,二元乙丙橡胶的用量较少,种类牌号也不多。

三元乙丙橡胶其分子主链结构与二元乙丙橡胶完全一样也是饱和的,只是分子侧链上引人了少量不饱和双键,它是通过在乙烯和丙烯共聚过程中加入第三单体非共辄二烯经来实现的。因此,三元乙丙橡胶不仅保持了二元乙丙橡胶的优良特性,又实现了用硫黄硫化的目的。目前市面上出售的绝大多数三元乙丙橡胶其第三单体只有两种:亚乙基降冰片烯(ENB)和双环戊二烯(DCPD)。ENB-EPDM的硫黄硫化速度快,生产效率高,因而品种牌号很多,应用也很广;DCPD-EPDM虽然硫黄硫化的速度相对较慢,但过氧化物硫化的速度相对较快,且较高的支化度在某些产品上应用具有特色。目前还推出了一些既含有ENB又含有DCPD的综合型三元乙丙橡胶牌号。

乙丙橡胶的化学结构是什么样的( 二元乙丙和三元乙丙橡胶的化学结构图片)插图1
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乙丙橡胶的化学结构是什么样的( 二元乙丙和三元乙丙橡胶的化学结构图片)插图5

其中HD-EPDM,过去只有美国杜邦公司一家生产,因使用领域受限,几年前已停止商品化生产。

乙丙橡胶与其他通用橡胶之间存在的最大差异就是分子链的不饱和度较低。以EPDM 和NR为例,在NR分子链上每1000个碳原子约含有250个双键;而在EPDM分子链上每1000个碳原子含有的双键数目却只有约10个。这一方面导致了EPDM的化学稳定性比NR要优越得多,这是因为在硫化过程中,NR分子链上将会有许多双键未被硫黄交联所使用,容易受到外界因素的作用而导致化学键的断裂破坏,这也是NR的耐臭氧和耐候性较差的主要原因。另一方面,EPDM的硫化要比 NR困难且速度较慢,EPDM 硫化所需的促进剂量也要多于NR。

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