Агляд
Сыравіна EPDM (этылен-прапен-дыен-маномер) шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільных ушчыльняльніках, дэкаратыўных пракладках, шлангах, рамянях, дахавых мембранах і ізаляцыі правадоў дзякуючы сваёй выдатнай устойлівасці да азону, цяпла і ўздзеяння надвор'я. У адрозненне ад дыенавых гум (NR, SBR), EPDM можна вулканізаваць як сернымі, так і перакіднымі сістэмамі, але перакіднае зацвярдзенне забяспечвае перавагі ўстойлівасці да цеплавога старэння і ўсадкі пры сцісканні.
Сусветны рынак ЭПДМ перавышае 1,4 мільёна тон у год, пры гэтым на ЭПДМ, зацвярджаемы пераксіднымі сістэмамі, прыпадае каля 40% ад агульнага спажывання, асабліва ў аўтамабільнай прамысловасці і на прадпрыемствах, дзе патрабуецца доўгі тэрмін службы пры павышаных тэмпературах.
Хімічны механізм
Перакрыжаванне EPDM пераксідам уключае тры ключавыя этапы:
- Раздзяленне: дыкумілпераксід (DCP) тэрмічна распадаецца пры 150-180°C, утвараючы кумілаксі-радыкалы, якія падвяргаюцца β-расколу для ўтварэння метылавых радыкалаў
- Абстракцыя вадароду: Метылавыя радыкалы адрываюць атамы вадароду ад каркаса палімера, ствараючы макрарадыкалы палімера
- Фарміраванне шчоўба: два макрарадыкалы злучаюцца, утвараючы вуглярод-вугляродны шчоўб (сувязь C-C), які больш тэрмічна ўстойлівы, чым сера ўглевародныя шчоўбы (сувязі C-S або S-S)
Дыенны кампанент у EPDM (звычайна ENB — 5-этылідэн-2-нарборэн, або DCPD — дыцыклапентдыен) забяспечвае аліліевыя атамы вадароду, якія лягчэй адшчапляюцца, што спрыяе сеткаванню. ENB-EPDM лягчэй перакісна звязваць, чым DCPD-EPDM.
Рэкамендацыі па прадукце
| Прадукт | Хімічная назва | Нумар CAS | Актыўны O% | Найлепш падыходзіць для |
|---|---|---|---|---|
| Перадокс ДКП | Дикумiлпераксiд | 80-43-3 | 5,92 | Стандартнае сцвярдзэнне EPDM, агульнага прызначэння |
| Пэрадокс 14S | DCP на сілікавым носьбіце (40%) | 80-43-3 | 2.37 | Праца без пылу, палепшаная дысперсія |
| Перадокс BIPB | Біс(тэрц-бутылперакісіпрапіл)бензен | 2212-81-9 | 9.45 | Нізкапахучы ЭПДМ, салон аўтамабіля |
| Пэрадокс 101 | 2,5-дыметыл-2,5-ды(тэрт-бутылпераоксі)гексан | 78-63-7 | 11.02 | Тэрмаўстойлівы ЭПДМ, перадэксавыя сумесі |
| Пэрадокс 14-40B | DCP 40% на палімерным носьбіце | 80-43-3 | 2,37 | Губка/пена з ЭПДМ, кантраляванае выдзяленне газу |
Параўнанне: перакіснае і серачнае вулканізаванне EPDM
| Уласцівасць | Перакіснае (DCP) | Сярністая сістэма |
|---|---|---|
| Тып звязкі пры зкрыжаванні | C-C (тэрмічна стабільны) | C-S, S-S (менш стабільныя) |
| Макс. рабочая тэмпература | 150-175°C | 120-150°C |
| Зменшаная даўжыня пасля сціску (70 г/150 °C) | 15-25% | 35-50% |
| Тэрмічнае старэння (168 г/150 °C) | Выдатна | Добрае |
| Устойлівасць да расцяжэння | Умераная | Добрае |
| Цягавая трываласць | Умераная | Высокая |
| Устойлівасць колеру | Выдатна (белы/светлы) | Нізкая (сульфідны налёт) |
| Пах | DCP: заўважны; BIPB: мінімальны | Пах серы |
| Кошт | Вышэй | Ніжэй |
Прыклад з практыкі: павышэнне эфектыўнасці аўтамабільных дзвярных шчылінных ушчыльняльнікаў
Пастаўшчык сістэм ушчыльненняў для аўтамабілебудавання сутыкнуўся са зваротным скарачэннем (compression set) ушчыльняльных стужак з ЭПДМ датэрмінова, пасля 500 гадзін пры 125 °C, што не адпавядала спецыфікацыі OEM (VW TL 52345 патрабуе <40% скарачэння пасля 1000 гадзін пры 125 °C). Іх існуючая сульфурна-абцураная сумесь EPDM не адпавядала тэрмічным патрабаванням.
Рашэнне: Кампанія Do Sender Chem парэкамендавала перайсці на пераксідную сістэму Perodox BIPB (з нізкім пахам) з сурэагентам TMPTA (трыакрылат трыметылолпрапіну) у колькасці 3 ф.ч. Склад быў такім: ЭПДМ (70:30 ENB/DCPD), 5 фр. BIPB, 3 фр. TMPTA, 80 фр. вугляроднага чорнага N550, 70 фр. парафінавага алею.
Вынікі:
- Зменшванне аб'ёму пасля 1000 гадзін пры 125 °C: 22 % (у параўнанні з 48 % пры выкарыстанні сістэмы з серый)
- Захаванне ўласцівасцей пасля тэрмічнай старэння: 95% разрыўнай нагрузкі (ад 75%)
- Патрабаванні спецыфікацыі VW TL 52345 задаволены
- Падчас выпрабаванняў у салоне аўтамабіля пах пераксіду не выяўлены
Кіраўніцтва па выбары сурэгулятара
Суагенты значна паляпшаюць шчыльнасць звязвання і фізічныя ўласцівасці пры выкарыстанні з пераксідамі: TMPTA (трыакрылат трыметалолпрапіну) — найлепшы ў цэлым, паляпшае цвёрдасць і модуль; TAC (трыалілцыянарат) — выдатна падыходзіць для высокатэмпературных умоў; ZDA (дыакрылат цынку) — павышае адгезію да металу і ўстойлівасць да расцяжэння; м-фталілбіс(малеімід) — найвышэйшая шчыльнасць звязвання, але можа зніжаць падаўжэнне. Аптымальная колькасць дапаможнага агента звычайна складае 1-5phr. Наша тэхнічная каманда можа парэкамендаваць ідэальнае спалучэнне пераксіду і дапаможнага агента для вашай канкрэтнай маркі EPDM і сферы прымянення.