如此恶劣的运行环境和性能多样化的橡胶制品,什么样的橡胶原料能同时满足呢?
材料本身的结构特性、大量的试验测试数据和大量的应用实践表明,最佳的材料只能是乙丙橡胶。
乙丙橡胶是乙烯和丙烯为基础单体合成的共聚物。橡胶分子链中依单体单元组成不同,有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分。前者为乙烯和丙烯的共聚物,代号为epm;后者为乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃第三单体的共聚物,代号为epdm,统称为乙丙橡胶(epr)。
三元乙丙橡胶结构如下:
乙丙橡胶的组成、化学结构及其单体单元的排列方式等决定其具有许多独特的性能。
1、耐老化性能
乙丙橡胶具有极高的化学稳定性,在通用橡胶中,三元乙丙橡胶的耐臭氧性、耐候性、耐热性等耐老化性能是最好的:当臭氧浓度为100μl/l时,乙丙橡胶2430 h不龟裂,而丁基橡胶534h、氯丁橡胶46h即产生大裂口。
2、耐化学药品性
由于乙丙橡胶缺乏极性,不饱和度低,因此对各种极性化学药品均有较大的耐抗性。
3、冲击弹性和低温性能
乙丙橡胶具有较高的弹性,并具有优良的耐冲击性能。乙丙橡胶具有好的低温性能,在低温下仍保持较好的弹性和较小的压缩变形,其最低使用温度可达-50℃或更低。
4、耐热水和耐水蒸气性等
乙丙橡胶具有较好的耐蒸汽性和耐过热水性,甚至优于其耐热性,一般环境下150℃可长期使用;间歇使用可耐200℃高温。其耐高压蒸汽和过热水性能远优于丁基橡胶和其他橡胶。
基于三元乙丙橡胶具有优于通用橡胶的耐臭氧性、耐候性、耐热性、耐低温性、耐冲击弹性和耐热水及水蒸气等性能,完全满足橡胶水坝使用环境的要求,使其成为橡胶水坝覆盖胶配方设计的首选。
国内目前使用三元乙丙橡胶生产橡胶坝的,主要以出口和军品为主的企业,其中应用最早的沈阳橡胶四厂;用量最大的是烟台桑尼橡胶有限公司。