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1、目录乙丙橡胶2简介2乙丙橡胶主要性能的配合2耐热性2耐寒性3耐天候性3耐臭氧性能3电绝缘性3阻燃性4耐水和耐水蒸汽性5耐化学药品性5耐油性5乙丙橡胶加工工艺5塑炼5混炼6冷却、过滤、停放6挤出6压延7硫化7粘合8乙丙橡胶的并用8乙丙橡胶改性9乙丙橡胶在电线和电缆中应用9（1）阻燃电缆典型配方：9（2）低压电缆（乙丙绝缘层）10（3）中压电缆（乙丙绝缘层）11（4）高压电缆（乙丙绝缘层）12（5）我自己寻思以 EPDM 为基料低烟无卤阻燃护套（以第一个阻燃电缆配1方作为参考）12（6）矿用电缆13乙丙橡胶简介乙丙橡胶以乙烯和丙烯为原料，是 Zeigler-Netta 立体有规催化体系开发后发展起
2、来的一种通用合成橡胶。 目前已知商业化生产方法： 溶液聚合法、悬浮聚合法、和气相聚合法。分类：二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶（根据第三单体分：E 型、H 型、 D 型）。由于良好的耐热性、耐老化性、耐候性、耐酸碱性、耐水蒸气性、耐极性溶剂、以及优异的电绝缘性使其在许多方面获得了广泛的应用。乙丙橡胶主要性能的配合耐热性影响橡胶耐热的主要因素是热氧老化，由于乙丙橡胶分子主链饱和侧挂基中含有少量的不饱和键所以其耐热性好。在 130下可长期使用，在 150或更高一些温度下可简段或短时间使用。 二元的优于三元乙丙橡胶。 并且热氧老化对温度敏感，温度每提高 10老化速度大约增加 1 倍。影响因素：（ 1）生胶
3、选择（ 2）硫化体系（最好选择过氧化物硫化体系）（ 3）软化剂（操作油）：石蜡烃油耐高温老化性能好（应控制在 40 份以内）（ 4）防老剂（用量 2-4 份）：最普通的是自由捕捉剂如防老剂 RD、BLE、246 等，防老增效剂 MB、MTL。除了使用防老剂外， 并用 5-10 份氯化橡胶如 CR或 Hypalon40 等也可提高胶料的耐热性。（ 5）填充剂：炭黑一般选中补强或低补强性如 N550、N774，无机填料滑石粉、煅烧高岭土等部分代替炭黑，且耐热性好。2（ 6）含胶率耐寒性乙丙橡胶是柔顺性好的非极性橡胶，玻璃化温度低，低温性能好最低使用温度是 -50 以下。用脆性温度表征其低温性能。影
4、响因素 :(1) 生胶的乙烯含量和分子量分布：含有 40%-60%的乙烯时具有最低的玻璃化温度，分子量分布窄的好。(2) 补强剂：采用低或中补强剂。(3) 软化剂：可提高胶料的低温性能， 采用合成酯类 （ DOS、DBS、DOA、DBP、DCP）考虑与胶的相容性应控制用量，与乙丙橡胶相容很好的可大量填充中粘度环烷油、石蜡油。(4) 硫化体系：过氧化物硫化比硫磺硫化好。耐天候性暴露在大气环境中橡胶材料长期阳光照射、热氧、臭氧、湿热等多种因素综合作用产生性能的劣化， 将其称为天候老化。 橡胶材料天候老化指光老化。在阳光照射下，橡胶吸热而升温， 黑色胶料升温更为显著， 所以光老化的同时伴随着热氧老化
5、的发生。（ 1）生胶：二烯烃含量越高耐天候性越差。（ 2）填充剂：炭黑本身是强的紫外线吸收剂，应配合相应的防老剂或紫外屏蔽剂可改善耐日光老化如胺类防老剂、防老剂 NBC；浅色或彩色胶料通常使用二氧化钛、氧化锌。耐臭氧性能臭氧老化是高电子云密度的地方发生臭氧亲电子性反应，因此饱和橡胶或具有吸电子基团的橡胶与臭氧的反应性较低，耐臭氧性越好。在夏季臭氧老化严重。臭氧老化与应力作用密切相关。在没有应力作用下， 臭氧在橡胶表面反应使其失去光泽，俗称“泛白” 。一般情况下乙丙橡胶并不需要再添加任何臭氧防护助剂就已具有很好的耐臭氧效果。电绝缘性3通常采用介电常数、 介电损耗来评价橡胶材料抗低电场强度能力，而
6、介电强度、击穿电压来评价抵抗高强度电场能力。影响因素：（ 1）生胶：例如应用于电缆电线：为了获得良好的挤出性能选择低粘度宽分布的生胶。为获得良好的物理机械性能选择高乙烯含量。为获得耐热好乙烯含量不宜太高。对于介电损耗低的填充量应不大。乙丙橡胶中催化剂离子的残留量越小绝缘性越高。（ 2）补强填充剂：炭黑粒子不利于绝缘，高绝缘性胶料不使用炭黑；无机填充剂绝缘性好，绝缘乙丙橡胶总采用白炭黑、 滑石粉、碳酸钙、陶土、氢氧化铝等；一般随着氢氧化铝用量增加体积电阻率下降表面电阻率下降而介电常数增加介电损耗增加击穿电压值增加并可有效提高乙丙橡胶抗漏电起痕作用。低填充量可得低介电损耗，配方中配合硅烷偶联剂用量
7、控制在3 份以内。（ 3）软化剂：石蜡油应用最广， DOA极性增塑剂（己二酸二辛酯）不可用于乙丙橡胶中。（ 4）硫化剂：硫磺存在不利于绝缘，采用过氧化物硫化。阻燃性乙丙橡胶属于易燃橡胶，需要配合阻燃剂或并用阻燃弹性体才可达到阻燃效果。配合原则：（ 1）配合大量的白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土、硫酸钡等无机填料比配合易燃炭黑的乙丙橡胶阻燃好。（ 2）用氯化石蜡作增塑剂的胶料阻燃性好较石蜡油其他增塑剂，但与乙丙橡胶相容性差。（ 3）氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌属于环保型无机阻燃剂，但阻燃效果一般，需要大量的填充才获得高的阻燃效果。（ 4）单用三氧化锑不能明显改善阻燃性能，与含卤阻燃剂并用有协同作用，阻
8、燃效果好，应用广泛。（ 5） EPDM与 CR、CPE、CSM、EVA等阻燃性效果好的弹性体并用，可相应提高阻燃性。4耐水和耐水蒸汽性由于本身高饱和性和非极性特征，具有疏水性，对水、过热水、水蒸气有很好的抵抗性。影响因素：（ 1）生胶：选择乙烯含量较高（约 60%），二烯烃含量适中，分子量分布较窄或适中。（ 2）选过氧体系硫化。（ 3）补强采用中等或低补强炭黑如 N550、N770，也可并用耐热性无机填充剂煅烧陶土、滑石粉。（ 4）含胶率应较高（约 40%）增塑剂尽量少用，操作助剂最好选高沸点低挥发性石蜡油或饱和低分子聚合物如 PE蜡、液体乙丙橡胶。（ 5）应配合耐热防老剂如防老剂 RD、防老
9、剂 H。耐化学药品性乙丙橡胶化学稳定性好，与多数化学药品不发生化学反应，与极性物质之间不相容或相容性很小。耐油性对一般的非极性矿物油和燃油不具有抗耐性，并能被该类油溶胀而失效。这也是乙丙橡胶性能上最大的缺陷。配合中应注意问题：（ 1）生胶选择高分子量、高乙烯含量、高ENB含量的牌号，虽不能从根本改变耐油差问题但可溶胀度减小。（ 2）硫化体系对耐油性作用不大，但提高交联可减缓溶胀作用，溶胀度减小。（ 3）与 CR、NBR、CSM等耐油橡胶并用可改善耐油性。（ 4）与 PE、PP等结晶性塑料并用也可是耐油性改善。乙丙橡胶加工工艺塑炼乙丙橡胶一般情况下不需要进行塑炼可直接混炼加工，若为了满足某些特殊
10、性能要求将胶料塑炼可采用薄通法为好。高温塑炼比低温塑炼效果明显且分子量分布明显加宽。5混炼各种原材料特性：（ 1）生胶在包辊时对温度敏感， 在温度允许范围内， 为使填充剂快速均匀分散，混炼温度应高于一般合成橡胶。（ 2）为防止焦烧硫磺最后阶段加入，且加入硫磺时胶料温度在100以下。（ 3）氧化锌极易混入且分散困难，所以加氧化锌时最好预先造粒。（ 4）补强剂和填充剂：是用量最大的配合剂，炭黑采用分批投料方法，填充剂先进行化学表面预处理再使用。（ 5）增塑剂：油类操作剂会降低胶料粘度不利于炭黑分散， 应与炭黑分开加入，现加炭黑后加油。开炼机混炼时加入硬脂酸还可减轻粘辊程度。（ 6）促进剂：为防止发
11、生促进剂粉尘飞扬最好在使用前造粒，混炼必须均匀分散好否则发生“喷霜”现象。密炼机混炼特点：混炼周期短，生产效率高。冷却、过滤、停放胶料混炼后必须冷却，否则在贮存时发生焦烧和粘连现象，胶片冷却时涂上隔离剂。除了原料可能带入杂质，在配炼时也能掺入某些杂质，所以为防止焦烧对不加硫化剂、促进剂、发泡剂的母炼胶进行过滤加工。与其他橡胶一样，胶料混炼或过滤后一般要停放2 小时后才能使用，必须遵循“先进先出”的原则。挤出挤出又称为压出，通常在热喂料或冷喂料螺杆挤出机进行的。（ 1）挤出胶料的配合：生胶：具有较高乙烯含量（低丙烯含量）乙丙橡胶挤出性能好，但也只赋予低温下生胶强度，其胶料在 80时表现热塑性失去
12、抗塌陷能力，高分子量则赋予热胶生胶强度， 所以通常高乙烯含量和高分子量的并用； 分子量分布宽挤出物表面光滑度、棱角、及边缘圆滑度较好。适当增加炭黑补强填充量可以提高挤出速度、 改善挤出物外观、 减小挤出口的膨胀、降低挤出后制品尺寸收缩率； 但高补强炭黑增加易造成焦烧， 所以多数情6况下多使用低补强性。浅色无机填料一般认为增加浅色无机填料会（陶土、碳酸钙、滑石粉等）会使乙丙橡胶挤出性能变差，但适当加入预先活性处理或粒径小的无机填料对乙丙橡胶挤出性能影响不大但能减小挤出物膨胀率降低胶料成本（如超细活性碳酸钙也叫白艳华、超细活性滑石粉、超细活性陶土） 。增塑剂：能降低胶料粘度和硫化胶的硬度，有利提高
13、挤出速度。选择合适硫化剂和促进剂否则挤出时易发生喷霜或焦烧。压延根据不同压延工作方式分为：压片、贴合、压型。乙丙橡胶压延胶料配合原则：（ 1）生胶分子量较低，胶料门尼粘度较低则压延制品收缩率较低，表面较为光滑；生胶分子量分布较宽的具有较好的压延操作性能。（ 2）乙烯含量中等或偏高的生胶，有利于提高压延速度和表面光滑度。但乙烯含量过高会造成乙丙橡胶包辊下降，降低压延胶料的热胶强度和黏着性。（ 3）增大乙丙橡胶填充量可以减小压延胶片的收缩率和气泡产生。（ 4）乙丙橡胶自黏性和黏着性差，所以应适当加入操作油或树脂类增粘剂。（ 5）压延操作温度较高（约 70-100 ），因此选择硫化剂和促进剂应具有好的焦烧性。硫化乙丙橡胶硫磺硫化是在促进剂和活性剂（氧化锌和硬脂酸）存在下热分解产生硫桥并取代第三单体上烯丙基不稳定氢原子形成悬挂交联母体再经过歧化、脱硫最后烯烃分子形成交联网构，这是离子型反应机理。乙丙橡胶过氧化物硫化，过氧化物热分解产生自由基夺取乙丙橡胶烯丙基或分子主链上不稳定的氢原子形成大分子自由基，并最终形成交联网构， 这是典型的自由基反应机理。硫化方法：硫化罐蒸汽硫化（分为直接硫化和间接硫化）、模型硫化（分为模压硫化和注压硫化）、连续硫化（盐浴硫化、微波硫化、热空气硫化、
