Шолу
EPDM (этилен-пропилен-диен мономері) резеңкесі тамаша озонға, жылуға және ауа райының әсеріне төзімділігінің арқасында автокөлік тығыздағыштарында, ауа райынан қорғайтын тығыздағыштарда, шлангтарда, белдіктерде, шатыр мембраналарында және сым оқшаулауында кеңінен қолданылады. Диенді резеңкелерден (NR, SBR) айырмашылығы, EPDM күкірт және пероксид жүйелерімен вулканизациялана алады, бірақ пероксидпен қатайту жылу қартаюға және сығылу қалпына келу қасиеттеріне жоғары төзімділік береді.
Әлемдік EPDM нарығы жылына 1,4 миллион тоннадан асады, ал пероксидпен қатайтылған EPDM жалпы тұтынудың шамамен 40%-ын құрайды, әсіресе жоғары температурада ұзақ қызмет ету мерзімін талап ететін автомобиль және өнеркәсіптік қолданбаларда.
Химиялық механизм
EPDM-нің пероксидтік кросс-линкингі үш негізгі кезеңнен тұрады:
- Декомпозиция: Дикумил пероксиді (DCP) 150–180 °C температурада термиялық ыдырау арқылы кумилоксил радикалдарын түзеді, олар β-бөліну арқылы метил радикалдарын пайда етеді
- Гидроген атомын ажырату: Метил радикалдары полимердің негізгі тізбегінен сутегі атомдарын ажыратып, полимер макрорадикалдарын түзеді
- Кросслинк түзілуі: Екі макрорадикал көміртек-көміртек кросслинкін (C-C байланысы) түзеді, ол күкірт кросслинктеріне (C-S немесе S-S байланыстары) қарағанда жылу тұрақтылығы жоғары
EPDM-дегі диендік компонент (әдетте ENB — 5-этиллиден-2-норборнен немесе DCPD — дициклопентадиен) алильдік сутегі атомдарын оңай ажыратып алуға мүмкіндік береді, бұл кросс-лиinking-ті жеңілдетеді. ENB-EPDM-ді пероксидпен кросс-байлау DCPD-EPDM-ге қарағанда оңайырақ.
Өнімдерге ұсыныстар
| Өнім | Химиялық атауы | CAS нөмірі | Активті O% | Үшін ең жақсы |
|---|---|---|---|---|
| Перодокс DCP | Дикумил пероксиді | 80-43-3 | 5.92 | Стандартты EPDM қатайту, жалпы мақсаттағы |
| Perodox 14S | DCP кремний диоксиді негізінде (40%) | 80-43-3 | 2.37 | Шаңсыз өңдеу, жақсартылған таралу |
| Perodox BIPB | Бис(терт-бутилпероксиизопропил)бензен | 2212-81-9 | 9.45 | Иісі төмен EPDM, автокөлік интерьері |
| Perodox 101 | 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан | 78-63-7 | 11.02 | Жоғары температураға төзімді EPDM, пероксид қоспалары |
| Perodox 14-40B | DCP 40% полимерге байланған тасымалдағышта | 80-43-3 | 2.37 | EPDM көбік/губка, бақыланатын газ бөлінуі |
Салыстыру: EPDM-ді пероксидтік және күкірттік вулканизациялау
| Қасиет | Пероксид (DCP) | Күкірт жүйесі |
|---|---|---|
| Қысқартпа байланыс түрі | C-C (жылулық тұрғыдан тұрақты) | C-S, S-S (аз тұрақты) |
| Максималды қызмет көрсету температурасы | 150-175°C | 120-150°C |
| Қысымнан кейінгі қалдық деформация (70 сағ./150 °C) | 15-25% | 35-50% |
| Жылу қартаюы (168 сағ./150°C) | Өте жақсы | Жақсы |
| Жыртылу беріктігі | Орташа | Жақсы |
| Сыдырмалы беріктік | Орташа | Жоғары |
| Түстің тұрақтылығы | Өте жақсы (ақ/ашық) | Нашар (күкірт гүлденуі) |
| Иіс | DCP: байқалады; BIPB: минималды | Күкірттің иісі |
| Құны | Жоғары | Төмен |
Жеке жағдай талдауы: автомобиль тығыздағыштарының өнімділігін арттыру
Автомобиль тығыздау жүйелерінің жеткізушісі 125 °C температурада 500 сағат өткеннен кейін EPDM ауа-райы тығыздағыштарында ерте компрессиялық деформацияның орнығу бұзылуына ұшырап, OEM спецификациясы (VW TL 52345, 1000 сағат/125 °C өткеннен кейін <40 % орнығуды талап етеді) талаптарына сай келмеді. Олардың қолданыстағы күкіртпен қатайтылған EPDM қоспасы жылу талаптарын орындамады.
Шешім: Do Sender Chem компаниясы иісі төмен Perodox BIPB пероксид жүйесіне және 3 phr мөлшерінде TMPTA (триметилолпропан триакрилат) қосалқы агентін қолдануды ұсынды. Формуласы: EPDM (70:30 ENB/DCPD), 5 phr BIPB, 3 phr TMPTA, 80 phr N550 көміртекті қара, 70 phr парафинді май.
Нәтижелер:
- 1000 сағат/125 °C-та сығылу қалпына келуі: 22 % (күкірт жүйесінде 48 %-дан)
- Жылу қартаюынан кейінгі сақталу: 95% созылу беріктігі (75%-дан)
- VW TL 52345 спецификациясынан сәтті өтті
- Көлік ішіндегі сынақтарда пероксид иісі анықталмады
Қосалқы агенттерді таңдау жөніндегі нұсқаулық
Коагенттер пероксидтермен бірге қолданылғанда байланыс тығыздығын және физикалық қасиеттерді айтарлықтай жақсартады: TMPTA (триметилолпропан триакрилаты) — жалпы алғанда ең үздік, қаттылық пен модульді арттырады; TAC (триаллил цианурат) — жоғары температуралы қолданбалар үшін өте қолайлы; ZDA (цинк диакрилат) — металға жабысу қасиетін және жыртылу беріктігін жақсартады; m-фенилен бис-малеимид — ең жоғары байланыс тығыздығын қамтамасыз етеді, бірақ созылуды азайтуы мүмкін. Оптималды қосалқы зат мөлшері әдетте 1–5 phr аралығында. Біздің техникалық команда сіздің нақты EPDM сортыңыз бен қолдану салаңызға сәйкес идеалды пероксид/қосалқы зат комбинациясын ұсына алады.