EPDM的合成及结构特性三元乙内棣胶（EPDM）是由乙烯、丙烯和非共挠二烯绘单休无规共聚而得到的三元共聚物.具生产能力、产堆和消费量仅次于SRR, BR,位居世界7天合成It胶甜种中的第三t沢由TEPDM分子链具有高度的饱和性，具有优异的耐臭氧老化、耐热氧老化. 优异的电绝缘性、耐化学品腐蚀性、耐蒸汽性等性能，加之其单.体价廉易得.在汽车零舸件、电銭电缆套、建材用防水卷材、胶带、汽车密封件、耐热胶管等冇着广泛的应用。
由于三元乙丙橡胶不饱和双犍位于测链上，它不但可以用硫黃硫化，而11还保持了二元乙内橡胶（EPR）的各种特性.冃前，我国EPDM的产竜、生产能力很大程度上不能满足国内实际生产的需要，毎年都需要大量进口.因此开发利用前景广阔.1丄2 EBDM的合成及结构1J.2J EPDM的合成冃前，EPDM的生产工艺珞线可以分为溶液聚合、悬浮聚合利气相聚合法3 种.其中*溶液聚合法是当今世界上主产EPDM的主导工艺.1. 溶液聚台法⑴工业上生产EPDM的溶液聚合法根据所用僅化剂的不同.分为ZiegENatu犁溶液聚合法、Insitc TM J S金属型洛液聚合认（1）Ziegkr-Natta5SiS液聚合法它绘左产EPDM的传统方法•是在既对溶解产品又可溶解单体、催化剂体系的淄剂中进齐的均相反应®通常以门链烷婭，如正己烷作为溶剂.氢气或梵他化合物杵为分子量调节剂，三氯氧帆4R半卤化烷基铝为催化剂，聚合温度为30〜6（TC,聚合压力为（M〜0.XMP撅其工艺过程山原料的強备、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂的回收、精制、離聚、下燥等工序组成*英中*典3?的生产商主喪有美国Exxon Mobil公司、美国DuPont dow弹性体公诃、美国trompkm公司、日本三井化学公司及日本合成橡胶公司等。
溶液聚合工艺的优点是工艺灵活性大，生产技术成熟.可生产多品种、多牌号的产品，产品的门尼粘度在20-160范崗内可以调控，产品灰分含量较少，质呈稳定，产品硫化速度快，综合性能好.用途广泛.缺点是聚合反应在洛剂中进行，反应聚合效率低，聚合物质量分数~般控制在6~9%,最高达11〜14%.通常聚合物质議分数趙过10%时，反应物黏度显著提高，影响了整个聚合休系的传热、传质，甚至会发生爆炸。
同时溶液聚合工艺还存在溶剂回收和催化剂脱除等处理工序，设备投资及生产成本提高。
(2) Insite TM茂金属型溶液聚合法DuPont dow弹性体公司开发的Insitc TM茂金属型溶液聚合法成功的应用到合成EPDM,为EPDM的生产带来了重大的突破。
该工艺是采用茂金属作为催化剂.在高温条件下合成EPDM.该工艺可以惜确控制EPDM的分子最分布、乙烯和ENB含量、门尼黏度、橡胶的硫化速度零。
2. 悬浮聚合法⑴EPDM的悬浮聚合生产工艺是采用不同的溶剂，依据丙烯在聚合反应中活性较低的性质，丙烯既可以作为反应的单体又件为反应介质，反应温度靠丙烯的蒸发制冷作用来控制，生产的质承分数约为30%的悬浮液的共聚物，经脱除丙烯后制得成品。
目前，德国朗盛化学公司、意大利埃尼化学公司的EPDM采用此工艺进行生产.此工艺的特点是共聚得到的聚合物不同于丙烯，反应物黏度较低，转化率快高，聚合物的质量分数髙达30%以上，其生产能力是溶液法的4〜5倍。
没有溶剂回收精制、凝聚等工序，生产流程简单，设备投资少。
生产高分子就的产品时，成本比溶液法低.缺点是由于不使用溶剂，脱除残宦催化剂比较困难，产品牌号校少、灰分含量较高、质量均匀性较差，应用有-定的局限性，主要用于聚烯绘的改性中.3. 气相聚合法⑴气相聚合工艺就是聚合物反应在气相中进行.该工艺生产EPDM的装??分为聚合、分离净化、包装3个工序.将一定质量分数的乙烯、丙烯、ENB,同催化刊、氮气、氢气和灰黑一起加入反应器.在50〜65'C、绝对压力2.07KPa的条件下进行气相聚合反应.未反应的单体经循环气压缩机压缩，进入循环气冷却器去除反应热，再循环回反应器•从反应器排除的聚合物粉末未经脱气降压进入净化塔，用N?脱除残用烂类。
净化塔顶部的气体冷凝、回收ENB后，再送回流化床反应器。
该工艺与溶液聚合法和悬浮聚合法相比，具有工艺流程短，不需要溶剂，几乎无废气、废物排出，有利于环境的保护，同时可以大大降低装置投资和生产成本等优点。
缺点是产品含有大盘炭黑，通用性差，应用范鬧有一定的局限性。
目前，世界上只有美国联碳公司采用气相聚合法生产EPDM。
Ll.2.2 EPDM 的结构目前，工业上生产EPDM常用的第三单体主要有乙叉降冰片烯（ENB）、双环戊二烯（DCPD）、1,4.己二烯（HD）,可以将EPDM.t要分为E型、D樂和H型。
其结构式如下：（1） E 型(2) D 型—(€H2—CH2)-4cib — CH)— CH ------------------- C H-1 I y/ \CH1 CH——CH2—CH \CH -erfCH2CH=CH(3) H塑— H2—CH2）一CH? — CH Jr- CH2—CH --------1 I |CH）CH2—CH=CH—CH3第三单体的种类和含気对EPDM的晞化速率及硫化胶的性能有着直接的彫响，第三单体的含战以碘值表示，三元乙丙橡胶的碘值一般为6-30,大多在15左右，琪值为6J0时，硫化速度慢，适于与IIR并用，难以与高不饱和橡胶并用；碘值为25・30时，为超高硫化型，可以任何比例与高不饱和二烯婭橡胶并用。
在硫黄硫化体系中，第三单体为ENB的硫化速度最快，硫化过程中因交联键断裂而脱硫, 其歳化胶具冇较高的耐热性、拉伸强度及较小的压缩永久变形：D型的EPDM硫化速率最慢，成本较低，在硫化过程中不会发生脱蔬反而会继续交联，其硫化胶的时臭氧性较高，但制品冇臭味；H型的EPDM胶料不易焦烧，在硫化过程中主链和交联键均会发生脱硫，其硫化胶的压缩永久变形较小1人对于过氧化物硫化体系来说，做化胶的耐热老化性能好，无破化返原现象，但瞌化速度慢、交联效率低及动态性能垦等，…般需加入共交联剂，E型的EPDM脱硫很少.H型的发生交联犍断裂而脱硫（現1.1.2 EPDM的性能1. 耐老化性（1）好的耐热老化性EPDM的耐热老化性在通用胶中仅次于EPM,夷制品可在120*0长期使用，在150*0卜可短暂或间歇使用，梵使用温度可以通过加入适宜的防老剂得到提高。
过氧化物交联的EPDM可在更苛刻的条件下使用.（2）优异的耐臭氧老化性它被誉为不龟裂的橡胶，在通用胶中它的耐臭氧性能是最好的，可在臭氧浓度50pphm、拉伸率为30%的条件下.达150小时以上不龟裂.（3）优异的耐天候老化怜能存氧、热、臭氧、光、紫外线、风、雨、雾、笛电等的联合作用下，仍有很好的耐受性，广泛用于房屋建筑的防水材料。
2. 优秀的耐腐蚀性由于EPDM属于高饱和非极性橡胶，具有特别好的稳定性，不易与其他物质反应，也不互溶.因而，对各种极性化学药品如酸、碱、醇、动植物油、氧化剂、洗涤剂、制冷剂、崩和酯等均有较好的抗耐性。
3. 卓越的耐水性EPDM具有优异的耐热水、过热水、水蒸气，它的耐水性能要优于其耐热性. 以秋兰姆、二硫代二吗啡嚥为硫化体系的乙丙橡胶，在125匸过热水中浸泡15个月后，体枳膨胀率仅0.3%,力学性能变化很小：在2309过热蒸汽中，近100小时外观仍无变化.而氟橡胶、硅橡胶、做硅橡胶、丁基橡胶、丁席橡胶及天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象.4. 优异的电绝缘性EPDM的体积电阴率比天然橡胶（NR）及顺丁橡胶（BR）要大1〜2个数眾级，电晕可达2个月.电性能优于氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）、丁苯橡胶，特别是它在浸水后，绝缘性能仍保持良好.5. 低密度高填充性EPDM的相对密度小（0.85〜0.X6）,可大量填充油和加入填充剂，因而可大大降低橡胶的成木，弥补了生胶价格高的缺点。
对高门尼值的EPDM来说，高填充后晞化胶的物理机械性能降低幅度不大。
6. 较好的弹性由于EPDM分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范田内保持柔顺性，仅次于NR和BR,并在低温下仍能保持.7. 粘结性差由于乙丙椽胶中缺少活性基团，内聚能低，自粘性•和互粘性很差.1.23 EPDM的配合体系1. 硫化体系EPDM可用硫黄硫化体系、过软化物、树脂等硫化。
硫化体系对硫化胶的交联键类型、力学性能有着宜接的彫响。
工业上普遍使用的硫化体系主要是硫黄硫化体系，硫化胶的综合性能较好，硫化工艺简单、成本低。
（1）%黄和硫黄给予体硫化体系该体系具有硫化速度适中，操作安全性高，综合力学性能好，是EPDM使用最广泛的硫化体系。
EPDM的反应活性较低，硫化比较闲堆，当有效礁用屋为1.5份时，EPDM可以充分硫化.随若硫黄冃量的增加，胶料的硫化速度加快，焦烧时间变短：硫化胶的硬度、定伸应力和拉伸强度增加，拉斯伸长率下降。
因此，EPDM多采用低硫髙促.促进剂选用功能强型或超强型的多种促进剂井用的硫化体系，较好的促进剂主要有秋兰姆类，如TMTD、TMTM,并且与M、DM并用可以提高胶料的硫化效率，改善硫化胶的综合性能，TMTD、TMTM用童一般以1.5份最佳，小T 0.5份效果较差：M、DM用量为0.5份最佳，M用量增大可以提高硫化胶的定伸应力、耐热性，但加工安全性降低。
工业上几乎都是采用两种或两种以上促进剂并用的硫化体系，避免促进剂单用时造成的喷霜，并能发挥促进剂之间的协同效应. 一般认为，硫黄/促进剂BZ （二丁基二硫代氨基甲酸锌）/促进剂M/促进剂TRA（四硫化双五亚甲基秋兰姆）以1.5/1.5/0.5/0.75的并用比组成的硫化体系在EPDM胶料中不喷雷叫TRA用屋的增大冇利于提离EPDM的硫化速度，降低硫化胶的拉伸强度、增大喷霜的可能性；促进剂BZ对胶料的焦烧待性有决定性作用，BZ用呆越大，焦烧时间越短皿】.在硫黄0.5份的半冇效硫化体系中，DTDM有延迟硫化的作用，其用虽在0〜0.2份硫化胶的综合力学性能较好，用融为0.4〜0.6份时，耐热老化性能较好：在有效硫化体系中，EPDM胶料的综合力学性能随着DTDM用暈的增加而下降.选用硫黄或硫黄给予体硫化体系时应考虑：EPDM第三单体按DCPD、IID、ENB顺序，其硫化速率依次加快，焦烧时间依次缩短：第三单体摩尔分数增加、促进剂用就增大时，胶料的焦烧时间缩短而硫化速度加快.（2）过氧化物硕化体系为了获得较好的硫化胶和硫化特性，过氧化物要冇适宜的用戢。
用就不足，硫化胶的硬度、拉伸强度等性能较差。
若用址过高, 会有部分未参与交联的过氧化物残留@橹胶中，对硫化胶的耐热性、耐老化性和压缩永久变形都有不利的影响。
冈此对每一种过氧化物确定其最佳用量极为重要。