三元乙丙橡胶的性能与特点分析

三元乙丙橡胶（EPDM）是一种高分子合成材料，它是由乙烯、丙烯和非共轭二烯单体的共聚反应制成的。这种橡胶材料具有出色的机械性能、耐化学性和耐热性能，同时也表现出极强的耐候性。三元乙丙橡胶(EPDM)在耐臭氧性、耐热性、耐候性和低温柔软性方面表现出良好的特性，适用于耐臭氧、耐候和耐紫外线的应用场合。然而，由于其自身结构的特点，三元乙丙橡胶的阻燃性、耐油性和粘结性相对较差。尽管如此，这种橡胶具有主链饱和结构，可以与其他材料共混，以取长补短的方式提高性能。三元乙丙橡胶的主链由化学性稳定的饱和烃组成，在侧链中只含有少量不饱和双键，因此基本上属于饱和型橡胶的一种。由于分子结构内没有极性取代基，分子间的内聚能力较低，使得分子链可以在较宽的温度范围内保持柔顺性。

性能特点

低密度高填充性

三元乙丙橡胶具有较低的密度，为0.87。同时，它可以大量充油和添加填充剂，降低橡胶制品的成本。这弥补了三元乙丙橡胶生胶价格较高的缺点。对于高门尼值的三元乙丙橡胶而言，即使添加了高比例的填充剂，其物理机械性能的降低幅度也不大。

耐老化性

乙丙橡胶具有优异的耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐酸碱性、耐水蒸汽性、颜色稳定性、电性能、充油性和常温流动性。三元乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150～200℃下可短暂或间歇使用。通过加入适宜的防老剂，可以提高其使用温度。采用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可以在更苛刻的条件下使用。当臭氧浓度为50×10～30，拉伸30%，可达150小时以上不发生龟裂。

耐腐蚀性

乙丙橡胶缺乏极性和低不饱和度，因此对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等具有较好的抗耐性。然而，在脂类和芳香族溶剂中的稳定性较差。在浓酸的长期作用下，性能也会下降。

耐水蒸气性能

乙丙橡胶具有优异的耐水蒸气性能，且优于其耐热性。在230℃的过热蒸汽中，经过近100小时后，外观没有发生变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶和天然橡胶在相同条件下经历较短时间后外观明显劣化。

耐过热水性能

三元乙丙橡胶的耐过热水性能也较好，但与所使用的硫化系统密切相关。采用二硫代二吗啡啉（DTDM）和TMTD作为硫化系统的乙丙橡胶，在125℃的过热水中浸泡15个月后，其力学性能变化极小，体积膨胀率仅为0.3%。

电性能

三元乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性能，其电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。

弹性

三元乙丙橡胶的分子结构中不含极性取代基，分子链的内聚能力较低，因此分子链可以在较宽的范围内保持柔顺性。其弹性仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，在低温下仍能保持良好的弹性。

黏接性

由于三元乙丙橡胶分子结构中缺乏活性基团，内聚能力低，加上胶料易于喷霜，因此其自黏性和互黏性较差。

工艺特点

三元乙丙橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，其塑炼效果较差，不易于塑炼。在塑炼过程中，其门尼粘度会随着分子链的断裂而下降。为了混炼三元乙丙橡胶，可以采用开炼机和密炼机两种方式，但使用密炼机可以获得更好的填充剂分散效果。在使用开炼机混炼时，需要控制门尼粘度并调节辊温。相对于一般橡胶而言，三元乙丙橡胶容易压出，压出速度较快，而且压出物收缩较小。润滑剂可以改善胶料在挤出时的流动性，而增塑剂则是改善胶料流动性和硬度的有效方法。添加马来酸酐接枝三元乙丙橡胶可以改善挤出的外观质量，但过量添加可能导致挤出性能变差。此外，马来酸酐接枝三元乙丙橡胶与极性氢氧化镁相容性良好，能提高氢氧化镁在橡胶中的分散性。在高温下，三元乙丙橡胶具有较好的流动性，适合制造模压制品。另外，使用过氧化物硫化的胶料可能导致三元乙丙橡胶的热撕裂性能较差，可以添加少量硫黄作为共交联剂以改善热撕裂性能。

主要应用

三元乙丙橡胶（EPDM）具有广泛的应用领域。在汽车领域，EPDM被广泛应用于汽车零部件，如密封件、管道、风扇皮带和冷却系统。同时，EPDM也在建筑材料中得到了广泛运用，主要用于建筑屋面、幕墙和地板垫等方面。此外，EPDM还在电线电缆和电气绝缘件等领域具有重要应用。EPDM还可以制造食品包装材料、医疗器械和运动器材等产品。在轮胎制造中，EPDM可用于浅色胎侧和耐热运输带。同时，它还可以用于制造电缆、电线、防腐衬里、密封垫圈、建筑防水片材、门窗密封条、家用电器配件和塑料改性等产品。三元乙丙橡胶具有优异的耐磨性、弹性、耐油性，并且化学稳定性好。因此，它在许多领域都有广泛的应用。此外，EPDM还可以制造浅色制品，如鞋类和卫生用品。