резина EPDM
Каучук EPDM ( мономерный каучук этилен-пропилен-диена ) [1] [2] [3] это тип синтетического каучука , который используется во многих областях.
EPDM — это резина М-класса по стандарту ASTM D-1418; К классу М относятся эластомеры с насыщенной полиэтиленовой цепью (буква М происходит от более правильного термина полиметилен). EPDM изготавливается из этилена , пропилена и диенового сомономера , который обеспечивает сшивание посредством серной вулканизации . Обычно при производстве каучуков EPDM используются диены: этилиденнорборнен (ENB), дициклопентадиен (DCPD) и винилнорборнен (VNB). В коммерческих продуктах сообщается о различном содержании диенов, которое обычно находится в диапазоне от 2 до 12%. [4] [5]
Более ранним родственником EPDM является EPR, этиленпропиленовый каучук (используется для изготовления высоковольтных электрических кабелей), который не производится из каких-либо диеновых предшественников и может быть сшит только с помощью радикальных методов, таких как пероксиды. [6]
Как и большинство каучуков, EPDM всегда смешивается с наполнителями, такими как углеродная сажа и карбонат кальция , и пластификаторами, такими как парафиновые масла, и обладает функциональными каучуковыми свойствами только при сшивании . Сшивание в основном происходит посредством вулканизации серой, но также осуществляется с помощью пероксидов (для лучшей термостойкости) или фенольных смол. Излучение высокой энергии, например, электронных лучей , иногда используется для производства пенопласта, проволоки и кабеля.
Характеристики
[ редактировать ]Типичные свойства вулканизатов EPDM приведены ниже. EPDM может быть составлен таким образом, чтобы обеспечить определенные свойства в определенных пределах, в зависимости сначала от доступных полимеров EPDM, а затем от используемого метода(ов) обработки и отверждения. Доступны EPDM с различной молекулярной массой (указанной вязкостью по Муни ML(1+4) при 125 °C), различными уровнями содержания этилена, третьего мономера и масла. [ нужна ссылка ]
Из-за химических взаимодействий EPDM разрушается при контакте с битумными материалами , такими как прокладки из EPDM на асфальтовой черепице. [7]
| Свойство | Ценить |
|---|---|
| Появление | Непрозрачный черный цвет |
| Твердость по Шору А | 30–90 |
| Напряжение разрушения при растяжении, предельное | 17 МПа (500–2500 фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение после разрушения в % | ≥ 300% |
| Плотность | Может быть составлен от 0,90 до >2,0 г/см. 3 |
| Свойство | Ценить |
|---|---|
| Коэффициент теплового расширения , линейный [8] | 160 мкм/(м·К) |
| Максимальная рабочая температура [9] | 150 °С |
| Минимальная рабочая температура [9] | −50 °С |
| стеклования Температура | −54 °С |
Использование
[ редактировать ]
По сравнению с каучуками с ненасыщенной основой ( натуральный каучук , бутадиен-стирольный каучук , неопрен ), каучуки с насыщенной полимерной основой, такие как EPDM, демонстрируют превосходную устойчивость к теплу, свету и воздействию озона. По этой причине они полезны во внешних суровых условиях. [10] В частности, EPDM демонстрирует выдающуюся устойчивость к теплу , озону , пару и погодным условиям . Таким образом, EPDM может быть изготовлен так, чтобы он был устойчив к температурам до 150 °C, и при правильном составе его можно использовать на открытом воздухе в течение многих лет или десятилетий без разрушения. EPDM обладает хорошими низкотемпературными свойствами и эластичными свойствами до температур до -40 °C в зависимости от марки и рецептуры.
EPDM устойчив к огнестойким гидравлическим жидкостям , кетонам, горячей и холодной воде и щелочам.
Как прочный эластомер , EPDM эластичен, непроницаем и является хорошим электрическим изолятором. Твердый EPDM и вспененный EPDM часто используются для герметизации и прокладки , а также в качестве мембран и диафрагм . EPDM часто используется, когда компонент должен предотвращать течение жидкости , оставаясь при этом гибким. Его также можно использовать для обеспечения амортизации или эластичности . Несмотря на то, что EPDM имеет приличную прочность на разрыв , его гибкость делает его непригодным для изготовления жестких деталей, таких как шестерни , валы и конструкционные балки.
Он используется для создания уплотнителей, уплотнений на дверях холодильников и морозильников (где он также действует как изолятор ), лицевых масок для промышленных респираторов, стеклянных каналов , радиаторов , садовых и бытовых шлангов (где он используется в качестве материала для шлангов в качестве материала для шлангов). а также для прокладок), трубок , шайб , уплотнительных колец , электроизоляции и геомембраны .
Обычно используется в транспортных средствах , где EPDM используется для уплотнений дверей, окон, багажника, а иногда и уплотнителей капота. [11] Другие применения в транспортных средствах включают щетки стеклоочистителей , [12] шланги контура системы охлаждения; водяные насосы, термостаты, клапаны рециркуляции отработавших газов, охладители рециркуляции отработавших газов, нагреватели, масляные радиаторы, радиаторы и баллоны для дегазации подключаются с помощью шлангов из EPDM. EPDM также используется в качестве трубок наддувочного воздуха в двигателях с турбонаддувом для соединения холодной стороны охладителя наддувочного воздуха ( интеркулера ) с впускным коллектором .
Уплотнения из EPDM могут быть источником скрипа из-за движения уплотнения по противоположной поверхности (и сопутствующего трения). Шум можно снизить с помощью специальных покрытий, которые наносятся при изготовлении уплотнения. Такие покрытия также могут улучшить химическую стойкость резины EPDM. Некоторые производители автомобилей также рекомендуют нанести небольшое количество силиконовой диэлектрической смазки на уплотнитель для снижения шума. [ нужна ссылка ] .
Эта мембрана из синтетического каучука также используется для покрытия прудов и плоских крыш из-за ее долговечности и низких затрат на техническое обслуживание. [13] Будучи кровельной мембраной, она не загрязняет сточные дождевые воды (что имеет жизненно важное значение для сбора дождевой воды ). [14]
Он используется для ремней , электроизоляции , вибраторов , солнечных панелей теплосборников и окантовки диффузора динамиков. Он также используется в качестве функциональной добавки для модификации и улучшения ударных характеристик термореактивных пластмасс , термопластов и многих других материалов. [15] [16]
EPDM также используется для компонентов, обеспечивающих эластичность ; например, он используется для банджи-шнуров , эластичных стяжек, ремней и вешалок, которые крепят выхлопные системы к полу транспортных средств (поскольку жесткое соединение будет передавать вибрацию, шум и тепло на кузов). Он также используется для изготовления мягких защитных ограждений и бамперов на приборах, оборудовании и машинах.
Цветные гранулы EPDM смешивают с полиуретановыми связующими и натирают или распыляют на бетон, асфальт, откосы, кирпич, дерево и т. д., чтобы создать нескользящую, мягкую, пористую безопасную поверхность для мокрых участков, таких как террасы у бассейнов. [17] Он используется в качестве защитного покрытия под игровым оборудованием на игровых площадках (предназначен для уменьшения травм при падении). [17] (см. Покрытие детской площадки .)
Годовое производство синтетического каучука в 2010-х годах превышало 10 миллионов тонн в год и составляло более 15 миллионов тонн в тройках в 2017, 2018 и 2019 годах, лишь немного ниже в 2020 году. [18]
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Термопластичные вулканизаты (смесь вулканизированных полимеров, таких как EPDM, и несмешивающихся полимеров, таких как полипропилен). [19]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Равишанкар, PS (2012). «Трактат об EPDM». Химия и технология резины . 85 (3): 327–349. дои : 10.5254/rct.12.87993 .
- ^ Грин, Марк М.; Виткофф, Гарольд А. (июль 2003 г.). Основы органической химии и производственная практика . Вайнхайм, Германия: Wiley. п. 170. ИСБН 978-3-527-30289-5 .
Помимо натурального каучука, многие синтетические каучуки... такие как... этилен-пропилен-диеновый мономерный каучук...
- ^ Луи, Дуглас К. (2005). «Эластомеры». Справочник по производству серной кислоты . Ричмонд-Хилл, Канада: DKL Engineering, Inc., стр. 16–116. ISBN 978-0-9738992-0-7 .
EPDM (Этилен-пропилен-диеновый мономер) представляет собой каучук М-класса, содержащий насыщенную цепь полиэтиленового типа.
- ^ Уинтерс, Р.; Хайнен, В.; Потребление, MAL; Лугтенбург, Дж.; Ван Дуин, М.; Де Гроот, HJM (2002). «Твердотельный 13 Исследование ЯМР С ускоренно вулканизованного серы 13 C-меченный ENB-EPDM". Макромолекулы . 35 (5): 1958–1966. Bibcode : 2002MaMol..35.1958W . doi : 10.1021/ma001716h . hdl : 1887/3239453 .
- ^ «ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕН-ДИЕНОВЫЙ КАУЗИН» . www.rado-rubber.com . Проверено 19 февраля 2024 г.
- ^ Траз Ухади; Сабет Абду-Сабет; Ханс-Георг Вуссов; Ларри М. Райан; Лоуренс Пламмер; Франц Эрих Бауманн; Йорг Ломар; Ганс Ф. Вермейре; Фредерик Л.Г. Мале (2014). «Термопластичные эластомеры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–41. дои : 10.1002/14356007.a26_633.pub4 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ «Малоизвестная проблема со стеллажами на солнечных батареях: EPDM и асфальт» . Сунмодо . 07.04.2020. Архивировано из оригинала 28 января 2023 г. Проверено 23 августа 2022 г.
- ^ «Проектирование с использованием резины» (PDF) , Техническая документация Orings , Эрикс, стр. 30
- ^ Jump up to: а б «All Seals Inc. — Специалисты по уплотнениям» . allsealsinc.com .
- ^ «Резиновое полотно из EPDM | Доставка в Великобританию на следующий день | Walker Rubber» . Уокер Резубер Лтд . Проверено 22 сентября 2021 г.
- ^ «Что такое резина EPDM и ее применение в автомобилестроении?» . 23 июня 2015 г.
- ^ «Наука и изобретательность за скромной щеткой стеклоочистителя» . www.imeche.org . Проверено 21 января 2022 г.
- ^ «Описание резиновой кровли из EPDM» . Крыша Онлайн . Проверено 19 мая 2021 г.
- ^ Де Бюк, Питер-Ян (ноябрь 2021 г.). «Загрязнение стоков с крыш: установление взаимосвязи между материалами и загрязнителями и сравнительный анализ материалов на основе лабораторных испытаний на выщелачивание» . НаукаДирект .
{{cite web}}: CS1 maint: статус URL ( ссылка ) - ^ «Этиленпропиленовые каучуки - свойства и применение этиленпропилендиена (EPDM) и этиленпропиленовых сополимеров (EPM)» . AZoM.com . 29 января 2003 г.
- ^ «Этилен-пропиленовые каучуки и эластомеры (EPR / EPDM)» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2013 года . Проверено 1 сентября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Мокрая заливка – EPDM» . Королевское общество по предотвращению несчастных случаев . Проверено 21 ноября 2022 г.
- ^ «Потребление натурального и синтетического каучука в мире с 1990 по 2020 годы» . Статистика . Проверено 20 декабря 2022 г.
- ^ Гахрамани, Нику; Айер, Кришнан А.; Дуфас, Антониос К.; Хацикириакос, Саввас Г. (2020). «Реология термопластических вулканизатов (ТПВС)». Журнал реологии . 64 (6): 1325–1341. Бибкод : 2020JRheo..64.1325G . дои : 10.1122/8.0000108 . S2CID 224904367 .
Резина | |
|---|---|
| Химические типы | |
| Механические типы | |
| Добавки | |
| Переработка резины | |
| Промышленность | |
| Продукты | |
| Напрасно тратить | |
