Опубликовано 12.04.2023
Общее описание синтетического каучука EPDM
Резиновый материал EPDM (сокр. от этилен-пропилен-диеновый мономер, класс М) — это тип синтетического каучука, используемого в промышленности.
Расшифровка аббревиатуры каучука EPDM:
- E относится к этилену,
- P к пропилену,
- D к диену,
- М относится к его классификации в стандарте ASTM D-1418.
Представляет собой группу синтетических каучуков и эластомеров, которые характеризуются широким спектром применения. К классу «М» относятся каучуки, имеющие насыщенную цепь полиметиленового типа. Диены, используемые в настоящее время в производстве каучуков EPDM, представляют собой DCPD (дициклопентадиен), ENB (этилиденнорборнен) и VNB (винилнорборнен).
Материал EPDM в рулонах на складе для промышленного назначения.
По структуре EPDM является терполимером, полимером, полученным из трех мономеров. Его молекулярная структура имеет одинарную связь, химически насыщенную основу, что делает его чрезвычайно устойчивым к внешним условиям. Это связано с тем, что озон и ультрафиолетовые лучи не способны разрушить его молекулярную структуру так же, как каучуки с двойными связями.
В промышленном производстве на заводе ELAFLEX в Гамбурге (Германия) синтетический каучук EPDM используется в различных уплотнительных растворах.
Ответы на вопросы о применении каучука EPDM
- Как получают каучук EPDM?
- В каких целях используется каучук EPDM при производстве рукавов ELAFLEX?
- Возможно ли использование шлангов и рукавов ELAFLEX из EPDM в агрессивных условиях?
- Какие производители поставляют синтетический каучук для промышленности?
- Какой диапазон температур выдерживает шланг (рукав) из EPDM?
Преимущества использования каучука EPDM
Каучук EPDM обладает многими привлекательными свойствами для промышленного использования в готовой продукции ELAFLEX (GmbH) — в шлангах и рукавах специального назначения:
- Высокая эластичность до 400% в рабочем диапазоне температур от -35 °C до +120 °C.
- Хорошая стойкость к горячей воде, многим основаниям, кислотам (в том числе жирным кислотам), солям, озону и ультрафиолетовым лучам.
- Превосходная стойкость к теплу, воде и пару, щелочам, слабокислотным и кислородосодержащим растворителям, озону и солнечному свету (УФ).
- Устойчив к воздействию тормозных жидкостей и других гидравлических жидкостей на основе эфиров фосфорной кислоты.
- Специальные компаунды EPDM обладают хорошей устойчивостью к пару.
- При серной вулканизации EPDM получается дешевый материал для нормального использования с максимальной температурой +100°C (+212°F).
- Благодаря вулканизации перекисью EPDM он устойчив к горячей воде и/или низкотемпературному пару, кетонам, спиртам, охлаждающим жидкостям двигателя, органическим и неорганическим кислотам и основаниям.
- Применим для высоких температур до +120⁰C (+248⁰F) и максимальных температур до +150°C (+300°F).
- EPDM изолирует и снижает уровень шума, что является одной из причин, по которой он так широко используется в автомобильной промышленности.
Недостатки EPDM для промышленного назначения
Резина EPDM не устойчива к бензомаслостойким средам, поэтому ее используют в качестве внешнего слоя рукавов ELAFLEX:
- Бензин.
- Нефтяное масло.
- Углеводородные среды.
- Масло и растительные масла.
- Гидравлическое масло.
См. таблицу химической совместимости.
Покрытие крыши износостойким материалом на основе EPDM.
Состав каучука EPDM
В составе резины EPDM содержание:
- этилен — от 45% до 75%,
- диены — от 2,5 до 12 мас.% композиции.
Чем выше содержание этилена, тем выше возможности загрузки полимера, лучше перемешивание и экструзия.
Эти полимеры, отвержденные перекисью, дают более высокую плотность поперечных связей по сравнению с их аморфными аналогами. Аморфный полимер также отлично перерабатывается. На это очень сильно влияет их молекулярная структура.
Диены служат в качестве сшивающих связей при отверждении серой и смолой, при отверждении пероксидом диен (или третий мономер) действует как соагент, который обеспечивает устойчивость к нежелательной липкости, ползучести. или течь во время конечного использования.
Физико-механические свойства полимерного каучука EPDM напрямую связаны с условиями полимеризации. Варьируя параметры реакции, можно получить широкий спектр свойств. Производство синтетического каучука этого типа с широким диапазоном качеств возможно при глубоком понимании взаимосвязи между переменными процесса и свойствами получаемого продукта.
Применение резины EPDM при производстве шлангов и рукавов
Ключевое назначение износостойкого, гибкого материала EPDM в промышленном производстве на заводе ELAFLEX — использование в качестве внешнего слоя в композиции модельного ряда промышленных рукавов ELAFLEX (GmbH).
Использование шлангов и рукавов ELAFLEX из EPDM в агрессивных условиях
В практических экстремальных условиях агрессивного использования, например: при пожаре внешний слой промышленного шланга (рукава из каучука EPDM) характеризуется удовлетворительной совместимостью с пожаробезопасными гидравлическими жидкостями, кетонами, горячей и холодной водой, щелочами и неудовлетворительной совместимостью с большинством масел, бензином, керосином, ароматическими и алифатическими углеводородами, галогенсодержащими растворителями и концентрированными кислотами.
Резиновое покрытие для шлангов и рукавов из EPDM
В промышленном назначении резина EPDM используется в рукавах и шлангах ELAFLEX. Он также используется в качестве водостойкой среды в соединениях электрических кабелей, кровельных мембранах, геомембранах, резиновых механических изделиях, ударопрочных модификациях пластика, термопластах, вулканизатах и многих других применениях.
- Долговечное использование каучука EPDM для герметизации с помощью уплотнений и прокладок.
- Высокотемпературные продукты для автомобильных ремней.
- Высокотемпературные изделия для автомобильных шлангов.
- Защитные УФ-стойкие покрытия из EPDM для кровельных мембран.
В последние годы широкое применение получили полимеры этилен-высший α-олефин-полиен (ЭПДМ). Эти полимеры обладают превосходными атмосферостойкими свойствами, что делает их пригодными для применений, требующих озоностойкости и термостойкости.
Полимеры EPDM также способны принимать большое количество наполнителей, таких как сажа, глина, масло и т.п. Поскольку повышенное содержание наполнителей снижает стоимость резиновой смеси, полимеры EPDM часто смешивают с большим количеством наполнителей.
В рецептуре каучука сажу обычно смешивают с полимером в начале цикла смешивания для получения хорошей дисперсии больших количеств сажи, обычно используемых в полимере. Когда полимеры EPDM смешиваются со значительным количеством технического углерода, во время дальнейшей обработки и компаундирования происходит преждевременная вулканизация или подвулканизация.
Поскольку типичные коммерческие ингибиторы вулканизации действуют, замедляя действие вулканизирующих агентов, они не эффективны в предотвращении подвулканизации в смеси EPDM и сажи, где вулканизирующие агенты отсутствуют. Желательно использовать в производстве смесь EPDM-сажи, которая не подгорает.
Соотношение этилена и пропилена в составе каучука EPDM
Если содержание этилена и пропилена составляет примерно 50/50%, то оба мономера в молекуле полимера распределены равномерно, а значит, каучук аморфный. Если содержание этилена превышает 64% по весу, образуются увеличивающиеся по количеству и длине последовательности, эти последовательности образуют кристаллиты.
При вулканизации кристалличность полимера улучшает прочность на растяжение и повышает твердость, а также улучшает схватывание при сжатии при низких температурах, хорошую экструдируемость и улучшает заполняющую способность пластификатора и наполнителя.
Символьные обозначения каучука
В составе промышленных комплектующих используются следующие символьные обозначения каучука:
- EPDM.
- EPM.
- ASTM D 1418. Обозначение: EPDM.
- ISO/DIN 1629. Обозначение: EPDM.
- Резина EPDM AA, BA, CA, DA.
Химическая структура каучука EPDM
Механические и температурные свойства EPDM
Физические величины | Показатели |
Твердость по Шору А | 40 - 90 |
Предельное напряжение разрушения при растяжении | 25 МПа |
Плотность | от 0,90 до > 2,00 г/см3 |
Экстремальные температурные свойства | |
Максимальная рабочая температура воздуха | 100–120°C |
Минимальная рабочая температура воздуха | -54°C |
Таблица химической совместимости | |
Совместимость | Нет совместимости |
|
|
Производство синтетического каучука EPDM
Синтетический каучук EPDM используется в качестве модификатора ударопрочности в пластмассах, вулканизированных термопластах TPV и присадках к моторному маслу.
Универсальность несущей конструкции и характеристик полимера привела к его широкому использованию в уплотняющих стыках автомобилей, уплотнителях для стекол, садовых и поливных шлангах, трубах, ремнях, электроизоляции, кровельных мембранах.
Терполимеры EPDM
Для получения отверждаемого серой каучука несопряженный диен вводят в качестве третьего мономера во время полимеризации. Третьи подходящие мономеры содержат двойную связь, которая участвует в полимеризации, и другую, которая не участвует.
Эти результаты контрастируют с ненасыщенностью, которая служит сайтом сшивки, не влияя на насыщенную основную цепь.
Терполимеры EPDM используют этилиденнорборнен (ЭНБ) в качестве третьего мономера.
Сополимеры EPM
Сополимеры EPM получают путем сополимеризации этилена и пропилена с использованием катализаторов Циглера-Натта, которые образуются в результате реакции солей ванадия и алкилалюминий галогенидов.
При высоких уровнях содержания пропилена (выше 50 массовых процентов) в полимерной цепи существуют только короткие последовательности этилена, а кристалличность отсутствует.
При низком уровне содержания пропилена присутствует небольшая степень кристалличности, которая придает EPM прочность в сыром виде.
Промышленная печь для экструзии и вулканизации резины EPDM.
Вулканизация EPM
Вулканизация серой не может быть использована для сшивания структуры EPM, так как отсутствует ненасыщенность. Поэтому, например, следует использовать пероксидное отверждение. Отверждение перекисью EPM более эффективно в композициях с высоким содержанием этилена, поскольку происходит конкурентное расщепление цепи, происходящее в третичных атомах углерода звеньев пропилена.
Вулканизация органическими пероксидами
Как EPM, так и EPDM можно вулканизировать органическими пероксидами. Выбор пероксида и соагента важен для достижения оптимальной скорости отверждения для условий обработки. Количество пероксида мало влияет на скорость отверждения, но влияет на конечную плотность сшивки. Пероксиды дают наиболее стабильные поперечные связи при нагревании.
Довольно высокая доля этилена/пропилена в полимере способствует эффективности сшивания. Когда свободные радикалы, образованные перекисью, атакуют пропиленовое звено, существует гораздо большая тенденция к разрыву цепи, чем к образованию поперечных связей. Поэтому в СКЭПТ с высоким содержанием этилена образуется больше поперечных связей на моль пероксида, чем в СКЭПТ с низким содержанием этилена.
Отверждение серным веществом
При отверждении серой количество термономера в полимере EPDM (ненасыщенность в боковой цепи) определяет скорость сшивания. Однако даже при высоком уровне содержания термономеров СКЭПТ имеет более низкую реакционную способность по сравнению с натуральным каучуком или бутадиеновым каучуком, поэтому для достижения времени отверждения, приемлемого на практике, необходимо использовать ускорители.
Шланги и рукава ELAFLEX (GmbH) из EPDM
Действующие условия сотрудничества с компанией-поставщиком ЦПК на 2023 г. по обеспечению комплектации предприятий России необходимыми шлангами и рукавами ELAFLEX (GmbH) из резины EPDM.
- Изготовленные на заводе шланги и рукава ELAFLEX из EPDM стандартного размера или по индивидуальному заказу поставляются в Россию по предварительному заказу из каталога МеталВал.ру.
- Средний срок поставки (из Германии): 6-8 недель.
- Менеджер компании «ЦПК» проконсультирует Вас по технологических характеристикам и применимости выбранной модели шланга, рукава ELAFLEX для специального промышленного применения.
- Все поставляемые рукава маркируются заводским лазерным тиснением с указанием наименования модели (например: AMX), размеров (диаметра и т.д.) и цветовой индикацией для идентификации назначения в промышленном использовании.
Вы можете обратиться в компанию «ЦПК» для консультации и заказа промышленных шлангов и рукавов ELAFLEX (GmbH). Воспользуйтесь удобным для Вас каналом обратной связи:
Бренды производителей каучука EPDM
-
Vistalon
ExxonMobil, СШАРезиновые марки Vistalon™ EPDM от ExxonMobil по технологии производится на основе металлоценов и Циглера-Натта, удовлетворяют требованиям меняющихся потребностей в промышленности во всем мире.
-
Nordel
Dow Chemical Company, США
™ Торговая марка The Dow Chemical Company («Dow») является дочерней компанией Dow- Терполимеры этилена, пропилена, диена (EPDM) NORDEL™ компании Dow объединяют семейство продуктов, которое включает один из самых широких ассортиментов этилена, доступных в отрасли.
- Эти качественные, практически не гелеобразующие полимеры позволяют повысить выход продукции, снизить процент брака. Обладают непревзойденной чистотой полимера.
- NORDEL™ EPDM производится с использованием запатентованного усовершенствованного молекулярного катализатора Dow (AMC).
- Произведенные по технологии NORDEL EPDM материалы продаются как в виде тюков, так и в виде сыпучих гранул.
-
Epcar
Goodrich Corp., США
Международная маркировка продукции US3988227A соответствует высококачественному маслостойкому эластомеру EPDM производства Epcar (Goodrich Corp).- В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения получают высокотемпературный маслостойкий эластомер на основе этилен-пропилен-диенового мономера (далее EPDM).
- В основном представляет собой конечный продукт реакции, индуцированной высокоэнергетическим излучением, по массе примерно 100 частей не отвержденного обычного эластомера EPDM, от 15 до 25 частей триметилолпропан триметакрилат (далее ТМПТ), от 15 до 80 частей армирующего наполнителя и от 0 до 80 частей армирующего наполнителя. до 40 частей масла-наполнителя.
-
DUTRAL
Montecatini -
АРТК
ФРГ -
Keltan
Lanxess, ФРГ -
ESPREN EPDM
Sumitomo Chemical Co. -
Royalene
Chemtura, ранее Crompton-Uniroyal Chemistry -
PondGard, PondLiner
Firestone, США -
Epsyn
Copolymer Rubber