エチルプロピルゴムの分類
エチルプロピルゴムファミリーには、2元エチルプロピルゴム(EPM)と3元エチルプロピルゴム(EPDM)があります。

エチルプロピルゴム(EPM):エチレンとプロピレンが直接共重合してできたゴムで、分子鎖が完全に飽和しており、通常の硫化を行える活性点を欠いています。そのため、EPMは主に有机過酸化物、放射線などの特殊硫化手段によって加工され、その応用範囲と生産量がある程度制限されています。そのため、EPMの用量と種類は相対的に少ないです。

エチルプロピニルゴム(EPDM): EPDMは、第三単体としての共重合に非共役ジエニルを導入しました。この革新は、主鎖の飽和性を維持するだけでなく、側鎖にわずかな不飽和二重結合をうまく導入しました。この構造的特徴により、EPDMの硫化選択が柔軟になり、硫黄一般硫化剤系、有机過酸化物、放射硫化など、加工と応用の可能性が大きく広がりました。その中で、亜エチル降氷片エニル(ENB)と双シクロペンタジエニル(DCPD)は最も一般的な第三単量体として、それぞれEPDMの異なる硫化特性と応用の利点を与えました。ENB型EPDMはその速い硫黄硫化の速度と広範な適用性で脚光を浴びます;一方、DCPD型EPDMは過酸化物硫化に優れています。

エチルゴムの構造的特徴
二元エチルプロピルゴム(EPM):その分子の鎖の構造は完全に飽和の直鎖型で、エチレンとプロピルモノマーは鎖の上で規則的に配列していません。このような非規準性のため、EPMはポリエチレンやポリプロピレンの結晶性を失い、弾性を持つ非極性ゴムになります。

三元エチルプロピルゴム(EPDM):主鎖構造はEPMと似ており、飽和非極性ですが、側鎖の不飽和二重結合が特徴となっています。これらの不飽和二重結合は第三単体の導入によって生成され、わずか1 ~3%molでしかないが、EPDMの硫化性および全体的な機能に大きな影響を与えている。第3モノマーの種類と含有量を調節することにより、EPDM硫化速度、物理机械性能等の様々な特性の精密な制御が可能となります。

アセトプロフィルの構造と性能の関係

エチルプロピルゴムの性能に影響する化学構造パラメーターは主にあります:平均分子量(メンニ粘度)、分子量分布、エチレン含有量、第三単量体タイプと含有量、単量体嵌段性と結晶性、分子鎖の枝化度など。今回は、平均分子量(メンニ粘度)、分子量分布、エチレン含有量の3つの構造パラメータがアセトプロピレンの性能に与える影響について説明しましたが、その他の影響要因については次回に紹介します。

1、平均分子量(メンニー粘度)
平均分子量はエチルプロピルゴムの分子鎖の長さを測る重要な指標であり、メンニー粘度は実験室での測定の一般的な手段として分子量と密接に関連しています。高分子量のエチルプロピルゴムは通常以下のような性質を示します。

物理的な机械的な性能が優れている:分子量の増加に伴い、エチルプロピルゴムの引張強度、定伸強度、引き裂き強度などの物理的な机械的な性能が著しく向上しました。これは、長い分子鎖間の強い相互作用のおかげで、ゴムが外から力を加えられたときのひずみに強く抵抗することができます。
加工性能に制約があります:しかし、高分子量は更に高い粘度を意味し、混錬、押し出し、圧延などの加工プロセスが困難になります。高分子量ゴムは加工時により高い温度と圧力を必要とし、熱が蓄積しやすく、製品の品質に影響を与えます。
硫化特性の変化:メンニー粘度の増加は、エチルプロピゴムの硫化特性にも影響を与えます。硫化速度と架橋密度を向上させますが、硫化中の流働性を低下させ、焦げつきリスクを増加させます。

2、分子量分布
分子量分布はエチルプロピルゴムの鎖の長さの均一性を反映しています。エチルプロピルゴムの分子量分布は著しく異なります

狭い分子量の分布:この種類のゴムの分子の鎖の長さは相対的に集中して、物理的な机械的な性能は優れて安定しています。しかし、内部潤滑剤として十分な低分子量成分が不足しているため、加工性が悪いです。

幅の広い分子量の分布:比較して、幅の広い分子量の分布のエチルプロピルゴムは比較的良い加工性があって、流働性がよくて、混錬効率が高いです。しかしながら、狭い分布のゴムよりも物理的な機械的性能の均一性が劣ることがあり、いくつかの極端な条件下では性能が低下することがあります。

総合的なバランス:物理的な机械の性能と加工の性能の間の矛盾のバランスを取るために、工業はよくオイル充填技術や他の低分子量のゴムと併用する方法を採用して、高分子量のエチレンゴムの加工性能を改善します。

3、エチレン含有量
エチレン含有量はエチルプロピルゴムの中のもう一つの重要な化学構造のパラメーターで、それは直接ゴムの結晶性、弾性、硬度および耐温性などの性能に影響します:
結晶性と弾性:エチレン含有量の増加に伴い、エチルプロピルゴムの結晶度が向上し、硬度が増加し、弾性が低下します。エチレン含有量が高いゴムは常温で半結晶状態になりますが、エチレン含有量が低いゴムは弾性と低温性能に優れています。
物理的な机械的な性能:エチレン含有量の増加は通常、エチレンゴムの引張強度、定伸応力と耐摩耗性を向上させます。ただし、エチレン含有量が高すぎるとゴムの耐寒性が低下し加工性が悪くなることもあります。
耐温性能:エチレン含有量はまた著しいアセトプロピルゴムの耐温性能に影響します。高いエチレン含有量のゴムは高温の下でより良い寸法安定性と耐熱老化性を持っています;エチレン含有量の低いゴムは低温下でも柔軟性と耐寒性に優れています。

分子量(メネ接着)の増加に伴うエチルプロピゴムの性能変化の一般的な傾向は以下の通りです。

A.乙丙生膠:生膠強度を高めます;ジオレフィンゴムとの共硫化性が向上します。

B.未硫化ゴム:粘度が高まります;充填性(フィラー/オイル)が向上します;開錬机の加工性が悪くなります;密錬机混錬(カーボンブラック分散)性改善します;押し出し速度が低下します;寸法安定性が向上します;低温と高温では流動性が低下します硫化速度が高まります;焦げ付きが悪くなります。

C.硫化ゴム:架橋密度を高めます;引張強度が高まります;定伸応力向上します;耐摩耗性が向上します;引き裂く強度が高まります;永久変形減少します;低温と高温(>100℃)の下での弾性を高めます;耐熱老化性が高まります。耐寒性が悪くなります;生熱は小さくなります;耐屈撓撓亀裂性改善します;応力弛緩が遅くなります。