三元乙丙橡塑：工业新宠的多面特质

在当今工业领域
，三元乙丙橡塑（EPDM）凭借其独个机能
，逐步成为多多行业的热点选择。以下是对该资料的具体解读。

一、化学结构与合成工艺

1.?组成与单体选择

三元乙丙橡塑重要由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃组成。乙烯含量在?45 - 75% 之间
，丙烯占 25 - 55%
，第三单体含量为 1 - 10%。常见的第三单体有亚乙基降冰片烯（ENB）、双环戊二烯（DCPD）、1,4 - 己二烯（HD）。其中
，ENB 型硫化活性高
，交联密度大
，占据全球 EPDM 产量的绝大部门
；DCPD 型则因成本低
，硫化速度稍慢
；HD 型耐热性凸起
，适合高温硫化系统。其分子结构式为 -(CH_2CH_2)_x-(CH_2CH(CH_3))_y-(Diene)_z。

2.?出产工艺

溶液聚合法和气相聚合是主流出产工艺。溶液聚合法以己烷或环己烷为反映介质
，选取?Ziegler - Natta（钒系或钛系）催化剂
，在 30 - 60℃、0.5 - 2 MPa 前提下进行
，优势在于分子量散布窄
，第三单体散布均匀。气相聚合法无溶剂
，使用茂金属催化剂（单活性中心）
，在 50 - 80℃、1 - 3 MPa 下发展
，能耗低且环保性强。出产流程顺次为原料精造（乙烯、丙烯纯度＞99.9%
，二烯烃需去除阻聚剂）、聚合反映（催化剂陆续注入
，反映功夫 1 - 3 幼时）、单体回收（闪蒸分离未反映单体
，回收率＞95%）、后处置（水洗脱灰分、挤压脱水、流化床干燥）。全球重要出产商蕴含陶氏化学（美国）、朗盛（德国）、JSR（日本）及中石化（中国）。

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二、分类与商标系统

1.?按乙烯含量

高乙烯型（60 - 75%）拥有高刚性
，耐压缩变形
，用于汽车密封条、工业胶辊等
；中乙烯型（45 - 60%）平衡机械机能与低温顺性
，合用于屋顶防水卷材、电缆护套
；低乙烯型（40 - 45%）高弹性
，低温机能优良
，可作冷冻设备密封件。

2.?按第三单体类型

ENB 型门尼粘度 ML(1+4) 125℃40 - 80
，硫化速度指数（t90）3 - 10 分钟
；DCPD 型门尼粘度 ML(1+4) 125℃30 - 60
，t90 10 - 20 分钟
；HD 型耐热性可达 150℃
，优于 ENB 型的 130℃。

3.?按门尼粘度

20 - 40 的胶料易流动
，合用于注射成型、挤出等复杂模压工艺
；40 - 60 的通用型胶料
，可满足模压硫化、压延等需要
；60 - 100 的高粘度胶料需强力混炼设备
，常用于高填充配方、高强度制品。

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三、物理机能阐发

1.?硬度

测试尺度为?ASTM D2240（邵氏 A）
，未填充胶料硬度 30 - 50 Shore A
，炭黑补强后可达 40 - 90 Shore A。每增长 20 phr N550 炭黑
，硬度提升约 10 度
；每增长 10 phr 增塑剂（石蜡油）
，硬度降落 3 - 5 度。

2.?门尼粘度

在?ML(1+4) 125℃前提下
，生胶门尼粘度 30 - 100
，高乙烯商标＞70。高门尼胶料混炼功夫需耽搁或增长流动助剂。

3.?密度

纯胶密度?0.86 - 0.87 g/cm?
，填充 50 phr 炭黑后密度可达 1.10 - 1.30 g/cm?
，低于天然橡胶和丁腈橡胶。

4.?耐老化性

热氧老化测试（150℃×168h）后拉伸强度维持率＞80%
，需增长防老剂
；臭氧老化测试（50pphm 臭氧浓度下 500 幼时）无裂纹
，机能优于天然橡胶。

5.?弹性

硫化胶回弹率?50 - 70%
，动态机能损耗因子（tanδ）0.05 - 0.15
，适合低生热部件。

6.?耐低温性

低乙烯商标脆化温度?- 60℃
，高乙烯商标脆化温度 - 40℃
，TR70 值批注 - 50℃下仍维持 70% 弹性模量。

7.?应力松弛

100% 定伸应力下
，1000 幼时后保留率＞60%
，增长纳米二氧化硅可提升至 75%。

8.?压缩永远变形

按?ASTM D395 B 法（125℃×22h）测试
，过氧化物硫化系统＜20%
，硫磺系统 25 - 35%。

9.?其他机能

电绝缘性好
，体积电阻率＞1×10?? Ω?cm
，合用于 10 kV 电缆
；耐水蒸气性佳
，100℃水中浸泡 28 天
，体积变动＜3%
；耐委顿性强
，动态屈挠寿命＞500 万次。

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四、化学机能亮点

1.?耐溶剂性

对醇类、酮类极性溶剂耐受性好
，丙酮中溶胀率＜10%
；在矿物油等非极性溶剂中溶胀率 30 - 50%
，可与 CR 共混改善机能
；耐 10% HCl 或 NaOH 溶液
，体积变动＜5%。

2.?耐化学介质

热水（100℃）耐性优
，体积变动率＜3%
；刹车油（DOT3）耐性良
，体积变动率 15 - 25%
；浓硫酸（50%）耐性差
，体积变动率＞100%。

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五、混炼与硫化工艺重点

1.?混炼工艺

建议使用密炼机
，填充系数?0.65 - 0.75。加料挨次顺次为生胶塑炼（100 - 120℃×2min）、氧化锌 / 硬脂酸、炭黑 / 填料、增塑剂（石蜡油）、硫化剂（过氧化物或硫磺）。温度节造方面
，硫磺系统排胶温度≤130℃
，过氧化物系统排胶温度≤110℃。

2.?硫化系统

硫磺硫化配方为?S 1.5 phr + TMTD 1.2 phr
，特点高伸长率且成本低
；过氧化物硫化配方 DCP 4 phr + TAIC 2 phr
，耐热性好
，压缩变形
；树脂硫化配方 SP - 1045 8 phr + SnCl? 1 phr
，可实现超低压缩变形（＜10%）。

3.?硫化前提

平板硫化时
，硫磺系统?160℃×15 - 30 分钟
，过氧化物系统 170℃×5 - 10 分钟
；陆续硫化可选择盐浴硫化（230℃×2 分钟）或微波硫化（2.45 GHz×90 秒）。

4.?常见问题及对策

焦烧问题可通过节造密炼机冷却水温度＜20℃
，增长 0.3 phr CTP 解决
；气泡缺点需预成型胶料 60℃预热 30 分钟
，模压压力＞15 MPa
；硫化不均可选取分段升温（120℃→160℃）或后硫化工艺（150℃×2h）。