EPR لاستیک اتیلن - پروپیلن

لاستیک اتیلن-پروپیلن (EPR)

پلي‌اتيلن و پلي‌پروپيلن، پليمرهايي هستند با دماي انتقال شيشه‌اي بسيار پايين و داراي ماهيت بلورينگي كه به دليل همين ماهيت، فاقد خواص لاستيك بوده و به‌عنوان پلاستيك مورد مصرف قرار مي‌گيرند. با كوپليمر كردن اتيلن و پروپيلن و برهم‌زدن نظم ساختماني هر يك از اين هموپليمرها، مي‌توان ويژگي بلورينگي را از پليمر سلب و پليمري با ويژگي لاستيكي پديد آورد. كوپليمر تشكيل شده با اين روش، EPR ناميده مي‌شود كه داراي ماهيت كاملاً اشباع بوده و به دليل همين ماهيت، از مقاومت جوي و حرارتي بالايي برخوردار است، اما اين الاستومر به‌علت عدم وجود پيوند دوگانه در ساختار شيميايي فاقد قابليت پخت گوگردي و فقط با سيستم پخت پراكسيدي پخت مي‌شود. براي حل اين مشكل، از منومر سومي (منومر DN) در واكنش با اتيلن و پروپيلن استفاده مي‌شود. به اين ترتيب، ترپليمري حاصل مي‌شود كه حاوي پيوند دوگانه بوده و قابليت پخت گوگردي را پيدا خواهد كرد. اين ترپليمر EPDM ناميده مي‌شود. از جمله خواص ويژه اين الاستومر، مي‌توان به مقاومت بالاي حرارتي (تا دماي 150درجه)، مقاومت عالي در برابر عوامل جوي و ازن، انعطاف‌پذيري در دماي پايين، مقاومت در برابر رطوبت و بخار، خواص الكتريكي بسيار خوب، مقاومت در برابر روغن‌هاي قطبي، اسيدها و مواد شوينده و فرايندپذيري بسيار خوب.در جدول زیر، مشخصات الاستومر EPDM با ديگر الاستومرها مقايسه شده است:

الاستومر EPDM توسط شركت‌هاي مختلف اروپايي، امريكايي و آسيايي، با اسامي تجاري ويستالون، كلتان، رويالن، دوترال، kep و... توليد مي‌شود. اين الاستومر داراي تنوع بسياري در گريدهاي توليدي است. اين امر ناشي از تنوع در جرم مولكولي پليمر، نسبت درصد اتيلن به پروپيلن و درصد و نوع منومر سوم است. ميزان جرم مولكولي الاستومر، ارتباط مستقيم با موني ويسكوزيته آن دارد كه مقدار آن در دماي 125 درجه از 25 تا 90 متغير است. با افزايش موني ويسكوزيته، مقاومت كششي و پارگي، استحكام در حالت خام الاستومر افزايش مي‌يابد. همچنين مي‌توان از مقدار بيشتري فيلر و روغن در فرمولاسيون كامپاند (با حفظ خواص) استفاده كرد كه اين امر به كاهش قيمت تمام‌شده كامپاند منجر خواهد شد. از نظر فرايندپذيري، هرچه جرم مولكولي افزايش يابد، خواص فرايندپذيري همانند اختلاط و اكسترودپذيري، مشكل‌تر خواهد شد. افزايش درصد اتيلن بين 55 تا 75درصد، باعث ايجاد مقدار كمي بلورينگي در الاستومر مي‌شود كه مي‌تواند در خواص نهايي تاثيرگذار باشد. افزايش در ميزان درصد اتيلن باعث افزايش در مقاومت كششي، سختي، استحكام خام و مانايي كششي مي‌شود. همچنين، ميزان مواد افزودني در كامپاند افزايش مي‌يابد. با افزايش درصد اتيلن، خواص پخت پراكسيدي بهبود مي‌يابد. درصد منومر غيراشباع، تاثيري عمده بر سرعت پخت گوگرد دارد كه با توجه به درصد آن به چهار گروه ضعيف (1 تا 3%) متوسط (4 تا 3%) زياد (7 تا 4%) و بسيار زياد (11 تا 7%) تقسيم مي‌شود. افزايش درصد منومر DN باعث افزايش سرعت پخت، مدول و كاهش زمان ايمني و نگهداري كامپاند، درصد ازدياد طول و مانايي فشاري مي‌شود. همچنين با افزايش درصد منومر DN مقاومت در برابر حرارت (پيرشدگي) كاهش مي‌يابد. EPDM از جمله الاستومرهاي داراي قابليت جذب زياد روغن و پركننده است. با توجه به وزن مخصوص پايين اين الاستومر (0.86G/CM3) قطعات توليدشده از آن اقتصادي هستند. افزودن مواد پركننده، به‌منظور افزايش خواص فيزيكي، افزايش فرايندپذيري (مانند اكسترودپذيري) و كاهش قيمت، صورت مي‌پذيرد. مواد پركننده مي‌توانند شامل فيلرهاي تقويت‌كننده نظير انواع دوده و سيليكا، نيمه تقويت كننده همانند تركيبات سيليكات و غير تقويت‌كننده همانند كربنات كلسيم باشند. الاستومر EPDM با روغن‌هاي نفتنيك و پارافينيك نظير روغن بهران 840 و 845 سازگار است و هرچه لزجت روغن افزايش يابد، خواص فيزيكي و مقاومت حرارتي آن افزايش مي‌يابد. همچنين، ميزان جمع‌شدگي قطعات پس از پخت كاهش مي‌يابد. كاهش لزجت روغن باعث بهبود جهندگي و انعطاف‌پذيري در دماي پايين مي‌شود. براي پخت پراكسيدي، فقط بايد از روغن پارافينيك استفاده شود. هنگام فرمولاسيون كامپاند، بايد بهترين بالانس بين رفتار فرايندپذيري، سرعت پخت، خواص فيزيكي و قيمت در نظر گرفته شود. با توجه به خواص موردنياز، 25 تا 50درصد از وزن كامپاند مربوط به وزن الاستومر EPDM در نظر گرفته مي‌شود. از کاربردهای EPDM می توان به عايق و روكش كابل‌هاي با ولتاژ متوسط، نوارهاي آببندي براي شيشه‌هاي دوجداره و درب‌هاي ساختمان، ورقه‌هاي يك لايه ايزولاسيون سقف، انواع اورينگ‌ها، تسمه‌هاي نقاله، شيلنگ‌ها و گسكت‌ها، سايدوال تايرهاي رنگي، توليد نوارهاي آببندي، توليد انواع شيلنگ رادياتور، توليد عايق‌هاي صوتي و توليد قطعات پرسي اشاره کرد.

منبع: مهندس پلیمر