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乙丙橡膠用途有哪些?

橡膠一線2019-12-19 10:25:42


乙丙橡膠具有優異的耐老化、耐熱、耐寒、耐化學品(非極性溶劑除外)性能和電絕緣性能而廣泛用于汽車部件、建材防水卷材、電線電纜絕緣層、耐熱膠管、耐熱運輸膠帶及眾多橡膠制品,從20世紀60年代初工業化生產以來,產耗量增長較快,現已成為消費量僅次于丁苯橡膠和聚丁二烯橡膠的世界第三大合成橡膠品種。


我國乙丙橡膠主要應用于汽車部件、輪胎、防水卷材、電線電纜、油品改性劑、聚烯烴改性劑、洗衣機部件、太陽能集熱器等領域。


1.1 汽車部件


汽車部件主要用于轎車、卡車和公共汽車的輪胎及部件,包括汽車的水箱及加熱軟管、橡膠帶及底盤的部件、擋雨條、門窗密封條、底板和環管。


??? 1.2防水卷材

??? 三元乙丙防水卷材是世界公認的一種高性能防水材料,美國和日本是應用三元乙丙防水卷材最成功和用量最大的國家,目前,美國的年用量在達1億平方米,日本年用量也在數千萬平方米,在所有防水材料占首位。三元乙丙橡膠防水卷材系以三元乙丙橡膠摻入適量的丁基橡膠,硫化劑、促進劑和補強劑等,經密煉、拉片過濾,擠出成型等工序加工而成。由于三元乙丙橡膠分子沒有雙鍵,因此,當其受到臭氧、紫外線、熱的作用時,主鏈上不易發生斷裂,所以它有優異的耐氣候性,耐老化性,而且抗拉強度高,加之重量輕,使用范圍寬(在-40~+80℃范圍內可以長期使用),是一種高效防水材料,它還可冷施工,操作簡便,減少了環境污染,改善了工人的勞動條件。

??? 建設部推薦的新型防水材料將代表我國防水材料的發展方向,三元乙丙防水卷材是建設部98年發文推薦使用13種防水材料之一。防水材料在建筑工程總造價中的比例不大,一般情況下僅為1-3%,但作為防水功能,它的作用非同小可。

??? 納米改性彩色三元乙丙防水卷材是用三元乙丙橡膠防水卷材的一個新品種,北京匯海宏納米科技有限公司已開發成功。納米改性彩色三元乙丙防水卷材第一不添加炭黑(傳統橡膠中離不開炭黑),而它的物理性能、防水性能、特別是抗老化性能一點不比黑色橡膠差;第二色彩非常漂亮,而且不易褪色,因此具有防水和裝飾的雙重功能;第三消除了普通橡膠特有的刺激性臭氣;第四成本核算下來與黑色同類產品相當。

????1.3油品添加劑

??? 乙丙膠可用于調制高、中、低檔潤滑油及潤滑脂,也可用于其它油品的增粘劑,具有較好的增稠效果,較好的抗剪切穩定性及耐低溫和抗氧性能,是制備多級發動機齒輪油的主要添加劑之一。目前國內已有數家企業擁有油品增粘劑裝置,為滿足國內需求,同時進口乙丙膠粘度指數改性劑。我國是世界潤滑油消費大國,潤滑油改性劑市場潛力較大,1995年乙丙膠消費量僅400噸,2002年用量大幅飚升至7800噸,進口量占一半。近年來,隨著我國環保法規日趨嚴格,加快了潤滑油標準升級換代步伐,推動中高檔潤滑油生產和消費高速發展,而潤滑油增粘劑作為其必選的添加劑,需求量也呈擴大趨勢。預計2010年該領域對乙丙膠消費量將達1.6萬噸。

????1.4塑膠跑道

??? 目前我國80%以上的運動場地仍用聚氨酯顆粒鋪設,2001年才開始使用三元乙丙膠,所用三元乙丙膠顆粒大部分從國外進口。由于三元乙丙膠顆粒生產技術含量不高、廠家少,發展潛力大,逐步替代聚氨酯顆粒已成定局。北京申奧成功后,帶動了中國體育和市政設施的改進,給三元乙丙膠塑膠顆粒超常規發展提供了機遇。

??? 三元乙丙膠顆粒所用原輔料均是無毒、無污染的綠色環保產品,除在體育運動領域應用外,還廣泛用于健身場所、過街天橋、地下通道、浴室、學校、幼兒園、托兒所、兒童樂園游戲防護場地、游泳池四周的防滑通道及病房、殘疾人活動場地和軍隊的訓練場地、配電房、微機房等眾多領域。目前北京市為提高學生體育素質,與國際接軌,要求大中小學鋪設運動場地,僅此一項就需消費三元乙丙膠顆粒3萬多噸,含膠量按30%計,每年消費量達1萬噸。北京市這一舉動將在全國起到示范效應,在今后幾年中鋪設運動場所需求量將會越來越大。今后一段時間將是全國普及推廣塑膠跑道的大好時機,塑膠跑道市場將進入高速成長期。

????1.5保溫材料

??? 以三元乙丙橡膠為主要材質發泡制成的保溫材料是一種新型的橡塑保溫材料,三元乙丙橡塑保溫材料也是國內橡塑保溫材料的發展方向,將越來越多地被應用到國內的各類建筑和制冷、空調行業中。亞羅弗保溫材料(上海)有限公司從歐洲和美國引進了世界上最新、最先進的生產線和用于質量檢測控制的精密儀器,設備總投入2300萬元人民幣,年生產能力達到70000立方米,專業生產和經營以三元乙丙橡膠為主要原材料的高品質的環保閉泡橡塑保溫材料,以及其它相關配套產品,如支架(Aerofix)、膠水(Aeroseal Glue)、泡沫膠帶(Aerotape)、軟木膠帶(Everseal Corktape)等

????1.6橡皮絕緣電纜

??? 電線電纜上主要用于民用和商用建筑的輸入線、建筑用電線、礦用電纜、核電站用電線、汽車點火線、控制及信號電纜。

??? IEC標準規定,分體空調機連接電纜不得再使用塑料絕緣電纜,一方面是為了增加柔軟性,同時耐老化性和安全可靠性。近幾年來,國內對橡皮絕緣電線電纜的需求又異乎尋常地多起來,主要是低壓產品,而1kV 以上的橡皮絕緣電纜,除了船用電纜和礦用電纜以外,電力電纜方面則還是極少。不是有了交聯聚乙烯絕緣電纜就能代替一切,那些需要使用柔軟電力電纜的場合,還是得要橡皮絕緣電纜。

??? 現代中高壓橡皮絕緣電纜主要是采用乙丙橡膠絕緣。意大利的乙丙膠絕緣電纜早已做到150 kV,15kV乙丙膠絕緣電纜已經是美國最大路的貨色品種。而我國在這個產品上還是相當落后,甚至還沒有人提起它,更不用說大量研制和應用了。

??? 船舶及機械產品出口量的增加,要求船用電纜及潤滑油等的標準必須與國際接軌而增加了乙丙橡膠用量

????1.7 UV柔印橡膠輥

??? UV柔印膠輥必須能抗紫外油墨,通常使用的橡膠輥一般為EPDM橡膠(三元乙丙橡膠)或硅橡膠制成。

????1.8 聚合物改性

??? 乙丙橡膠(EPDM)以其優異性能和廣泛用途,日益受到人們的關注。由于其具有飽和主鏈和低不飽和側鏈結構,除了直接應用于制品外,與塑料或其他橡膠采用共混、動態硫化等改性技術,可制造出許多具有優異性能的新型合成材料。

????EPDM/聚氯乙烯(PVC)

??? PVC具有化學穩定性,阻燃、耐臭氧、耐溶劑、價格低廉,但其制品的抗沖擊性差。非極性EPDM與PVC共混,相容性差,可采用巰基偶聯劑等改善兩者的相容性。

??? EPDM/PA

??? 尼龍PA具有很高的抗張強度和良好的沖擊韌性,但使用溫度一般為80℃,EPDM/PA卻是一種高彈性模量和良好加工性能的彈性體,使用溫度高,可用于制造汽車零部件、建筑材料等。

????EPDM/有機硅

??? 硅橡膠具有極好的耐熱性、耐寒性,EPDM與有機硅橡膠改性,可獲得許多優異性能。在耐熱性、耐候性、壓縮永久變形性能方面優于硅橡膠,既可用硫磺硫化,又可用過氧化物硫化,適用于多種成型方式,因此可用于硅橡膠或乙丙橡膠不能適應的場合,可用于汽車上減震材料、發動機的耐熱部件、電氣部件及橡膠輥等

??? EPDM/PE

??? 采用雙螺桿擠出機,以三元乙丙和聚乙烯為原料配以適量硫化劑,在高剪切條件下將完全交聯三元乙丙橡膠剪切成2μm左右顆粒分數于聚乙烯連續相中,再通過隨后的成型模具生產汽車密封條,該密封條具有彈性好,耐老化等優點,能用于轎車、卡車、客車等各種車輛的車窗密封。

????EPDM/PP

??? 近年來,聚合物新材料不斷涌現,熱塑性彈性體已形成一個新的工業原料體系。三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性彈性體具有優異的耐候、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫、抗沖擊性能,其耐油和耐溶劑能與通過型氯丁橡膠不相上下,具有加工簡便、成本低、可連續生產并可回收利用等優點。

??? EPDM和PP一般通過共混和動態硫化技術制得EPDM/聚丙烯(PP),強度、彈性、耐溫性、耐油性、耐變形性都很優良,主要用于齒輪護罩、引擎空氣管道、燃料管外套、點火線、機殼、緩沖器、高層建筑用密封、飲料泵隔膜、吸塵器機座等。中科院落應化所、蘭化研究院大連理工大學、吉化研究院等都作過研究。吉化研究院和燕山樹脂研究所還研制出PP/EPDM汽車保險杠專用料。

??? EPDM/PP可用于汽車保險杠、儀表板、擋泥板、空氣導管、電纜護套、防護罩、防震座墊、擋風玻璃密封條等;用于電子電氣可作電線及電纜絕緣層及護套、礦山電纜、變電器外殼;還可用于建筑的高檔防水卷材、玻璃幕墻密封條、門窗密封條等。用于機械和運動器械可作墊圈及墊片、膠輥、手持工具的手柄、軟管外覆層、球拍手柄、步槍托墊以及滑雪杖手柄等。

??? 用EPDM/PP制成的保險桿在汽車高速行駛時愛到沖撞不易碎裂,而且裝飾美觀,也可注射成型。在性能方面,EPDM/PP與聚氨酯差不多,而成本比聚氨酯低10%~20%,因此,EPDM/PP用于汽車保險桿是汽車工業的發展趨勢。熱塑性彈性體展望

??? 國外,如日本目前80%的汽車保險杠采用EPDM/PP制造。歐洲汽車保險材料大多采用德國BASF公司生產的產品。

??? EPDM/PP在電纜電纜領域的消費潛力很大。在國外,EPDM/PP廣泛用作船舶、礦山、鉆井平臺、核電站及其它設施的電力電纜線的絕緣層及護套。

??? 我國上海、天津、沈陽等幾家大電纜廠都先后引進國外電纜生產技術和裝置生產電纜,所以,需要用EPDM/PP作電纜的絕緣層和護套,其需求量相當大。另外,我國目前電纜生產廠較多,其中2/3為中小型電纜廠,電纜若采用EPDM/PP,用擠塑工藝生產,不但使生產效率提高,而且產品質量也隨著提高。同時,還簡化了生產工序,廢舊制品及邊余料也可回收利用,產品成本可降低20%~50%,因此,EPDM/PP在電纜工業市場亦有很大發展潛力。

??? EPDM/PP在家用電器領域的應用市場潛力也較大,目前由于價格較高,我國發展遲緩,只在海爾電器和濟南小鴨電器股份有限公司進行了應用。

??? 近年來,我國主要轎車生產企業的產量有了較大幅度增長,國產化率達到60%以上。預計今年我國市場汽車保險杠和儀表板消耗EPDM/PP為1.71萬t,2010年將達4.56萬t。隨著我國汽車工業的發展,汽車保險桿及儀表板等方面對EPDM/PP的需求會不斷上升。據資料顯示,我國2010年僅汽車保險杠及駕駛儀表板所需求的EPDM/PP將達到4.5萬噸,年需求量合資企業生產的別克、桑塔納、富康轎車等保險杠全部采用進口乙丙膠與聚丙烯材料注射成型制成。

??? 以三元乙丙(EPDM)和聚丙烯(PP)為主要原料采用動態全硫化工藝還可生產熱塑性彈性體材料,該彈性體作為傳統熱固性橡膠的替代品具有極大的發展潛力,目前該材料在國外正以每年16%的速度增長,該材料既具有熱固性橡前夕的彈性又能采用熱塑性塑料的加工工藝成型,將該材料用于礦山電纜可取代氯丁橡膠,省去了后硫化工藝。

??? 利用動態硫化技術與增容技術,還可以制備EPDM/聚苯乙烯(PS)、EPDM/苯乙烯-丙烯腈(SAN)、EPDM/天然橡膠(NR)、EPDM/乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、EPDM/丁腈橡膠(NBR)等混合物,這些混合物具有特殊的性能,可用于特殊的領域。

????1.9 其他

??? 三元乙丙橡膠制品具有優異的耐熱性(180℃以下可長期使用)、耐化學性(如耐酸、堿)、耐老化、耐天候、耐水和蒸汽性、耐氧化性、耐溴氧性和優異的電絕緣性等性能。用它來制造的各種密封膠條等制品質量可靠、性能穩定及經久耐用,可在各種復雜多變和惡劣的環境中長期使用且價格比較相宜。由于具有上述各項優異性能,三元乙丙橡膠密封制品現正逐步得到更廣泛的應用。

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? ?? ?1超低粘度EPDM和液體EPDM


??? 目前超低粘度EPDM和液體EPDM新品種正刺激著新需求,中油吉林化工公司自行開發的潤滑油改性劑系列新牌號J-0050、J-0030、J-0020、J-0010等低粘度牌號產品市場前景十分看好。

??? 2改性乙丙橡膠

??? EPDM經過氯化、磺化、接枝,還可得到性能優異的改性乙丙橡膠。

? ??氯化EPDM

??? EPDM氯化保持了EPDM的耐候性、耐臭氧性、耐熱老化性,并具有耐油性、粘接性、阻燃性,低溫性能優于氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)和氯丁橡膠(CR),耐油性能與CR相當。日本JSR公司、住友化工公司、三井石化公司都生產氯化EPDM,北京化工研究院已完成了20噸/年裝置的中試。

????磺化EPDM

??? 已商品化的磺化EPDM是粉末狀產品,能與橡膠、操作油、填料等混煉,制成耐老化、強度高的橡膠制品。磺化EPDM具有異的耐候性、耐臭氧性的低韌性,也具有形狀記憶特性,并可以和其他聚合物共混,形成熱塑性IPN結構彈性體。混入少量磺化EPDM,可使PP的抗沖特性迅速提高。磺化EPDM還可以改善尼龍制品的抗沖擊性能。



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