بررسی مختصات و مشخصات EPDM

نوع فایل: word

قابل ویرایش 106 صفحه

مقدمه:

كائوچوي اتيلن ـ پروپيلن نخستين بار به سال 1962 در ايالات متحده و در مقادير كم و محدود تجاري عرضه گشت . حدود سالهاي 1954 و 1960 مقادير كم آن درآزمايشگاههاي ايتاليا و اپالات متحده ساخته شده بود. اگر چه توليد تجاري آن در سال 1963 آغاز شد، اما كائوچوي اتيلن ـ پروپيلن اكنون داراي بالاترين ضريب و ميزان رشد مي باشد. كائوچوي اتيلن ـ پروپيلن راعموماً EPDM مي نامند. اين نامگذاري كه از طرف انجمن آمريكايي آزمون مواد (ASTM)، انستيوي بين المللي توليد كنندگان كائوچوي مصنوعي و سازمان استانداردهاي بين المللي به عنوان يك قرارداد پذيرفته شده است، به محصولي پرمصرف تر و قابل ولكانش با گوگرد كه در مولكولهاي آن درصد كمي از يك منومر دي ان علاوه بر اتيلن و پروپيلن وجود داشته باشد، اطلاق مي گردد. مفهوم اين حروف كه در كنار هم قرار گرفته اند، EPDM، بدين ترتيب است، E براي اتيلن، P براي پروپلين، D براي دي ان و M براي متيلن، واحد تكراري ( ) كه در حقيقت ستون اصلي تشكيل دهنده زنجيره پليمري مي باشد.

كوپليمر كم مصرف تر اتيلن و پروپيلن خوانده مي شود. گاهي اوقات اين كوپليمر به نام EPR  خوانده مي شود حتي اين نامگذاري براي مشخص كردن تمامي گروههاي الاستومرهاي اتيلن ـ‌ پروپيلن كه شامل تمامي ترپليمرها و كوپليمرها است، نيز بكار برده مي شود.

در دماي محيط، پلي اتيلن يك پلاستومركريستالي است اما در اثر حرارت از يك فاز الاستومري عبور مي كند. با در نظر گرفتن (دخالت دادن) ويژگي كريستاليزاسيون پلي اتيلن در يك زنجير پليمري كه ماهيتاً مانع كريستاله شدن است، دو ويژگي درجه حرارت ذوب و قابليت الاستومري پليمر در دماي كمتر از درجه حرارت محيط به شدت كاهش مي يابد.

چنين مواد آمورف ( بي شكل) و قابل پختي (Corable) مي توانند به عنوان الاستومر شناخته شده كه از طريق كوپليمريزه كردن اتيلن و پروپيلن با كاتاليزور و نوع زيگلر ـ ناتا بدست مي آيند. ماده اي حاصل از اين پليمريزاسيون EPDM ناميده مي شود كه آمورف و لاستيكي (Robbery) هستند. اما از آنجائيكه شامل پيوندهاي غير اشباع نيستند فقط مي توانند با پراكسيد ها اتصال عرضي ايجاد كنند. اگر در خلال كوپليمريزاسيون اتيلن و پروپيلن يك مونومرموي ، يك دي ان اضافه شود، الاستومر حاصل داراي پيوند غير اشباع خواهد بود كه مي تواند با گوگرد ولكانيزه يا پخت شود. اين گروه از الاستومرها EPDM ناميده مي‌شوند

مهمترين گونه هاي EDM تجاري، شامل حدود 40 تا 80 درصد وزني يا 45 تا 85 درصد مولي اتيلن ميباشد. ولي مهمترين انواع آنها داراي حدود 50 تا 70 درصد مولي اتيلن هستند.        

 مطالعات و منابع موجود تركيبات زيادي را به عنوان ترمونومرها معرفي كرده اند، اما تاكنون در الاستورمرهاي تجاري فقط 3 نوع دي ان به كار رفته است. اين دي ان ها با هم مزدوج نشده اند زيرا پيوند دوگانه در گروههاي جانبي پليمر قرار دارند.

در توليد الاستومر EPM و EPDM همانند ساير الاستومرهاي دي ان پارامترهاي بسياري نقش دارند. اين پارامترها تعيين كننده ويژگيهاي تعداد زيادي از گونههاي تجاري قابل دسترسي مي باشند. اين پارامترهاي مهم عبارتند از :

ـ نسبت غلظت اتيلن و پروپيلن ( شكل دهنده اي گونه هاي آمورف و قطعه يي ـ Segmented)

ـ كوپليمريزاسيون يا ترپليمريزاسيون ( تشكيل EPDM يا EPM)

ـ نوع و مقدار ترمونومرها ( تعيين كننده اي خواص ولكانيزاسيون و خواص ديناميكي )

ـ پليمريزاسيون محلولي يا سوسپانسيون ( موثر روي بالاترين وزن مولاري بدست آمده )

ـ وزن مولكولي (ايجاد اختلاف در ويسكوزيته و فرايند پذيري)

ـ گسترش با روغن ( تاثير روي فرايند پذيري و قيمت)

فهرست مطالب:

فصل –۱ ساختمان EPDM

1-1- تاریخچه

۱-۲ ساختمان پلیمر EPDM

۱-۲ـ۱ـ ترمونومر

۱-۲ـ۲ـتوزیع مونومرها

۱-۳ اثرخواص فیزیکی و شیمیایی بر EPDM

۱-۳-۱ویسکوزیته و فرایند پذیری

۱ـ۳-۲ـپایدارکننده ها

۱ـ۳ـ۳ چسبناکی غیر اشباعیت

۱ـ۳-۴ درجه غیر اشباعیت 

۱ـ ۴ خواص عمومی پلیمر EPDM

۱ـ۵ غیر اشباعیت

۱ـ ۶ طبقه بندی انواع کائوچو

۱ـ۶-۱ـ وزن مولکولی

۱ـ۶-۲ـ مقدار پروپیلن

۱ـ۶-۳ـمیزان غیر اشباعیت

فصل –۲ ولکانش

۲ـ ولکانش

۲ـ۱ـ ولکانش EPM

۲ـ۱ـ۱ـپراکسیدهای آلی

۲ـ۱ـ۲ـ انرژی تشعشعی زیاد

۲ـ۲ـ ولکانش EPDM

۲ـ۲ـ۱ـپراکسیدهای آلی

۲ـ۲ـ۲ـگوگرد و شتاب دهنده

۲ـ۲ـ۳ـسیستم های رزین ـ کوئینوئید و مالتیمید

۲ـ۲ـ۴ـانرژی تشعشعی زیاد

۲ـ۲ـ۵ـولکانش در دمای معمولی

فصل –۳ آمیزه کاری

۳ـ آمیزه کاری

۳ـ۱ـدوده

۳ـ۲ـپرکننده‌های معدنی

۳ـ۲ـ۱ـخاک رسی

۳-۲ـ۲ـسیلیکا

۳ـ۲ـ۳ـکربنات کلسیم

۳ـ۲ـ۴ـآلومینای آبنده

۳ـ۲ـ۵ ـ عوامل اتصال ساز

۳ـ۳ـ نرمساز

۳ـ۴ـرزین چسب  

۳ـ۵ـ ضد شکفت ( Anti Blooming)

۳ـ۶ـ ضداکسان

۳ـ۷ـ ضدنور ماوراءبنفش

۳ـ۸ـ مقاوم کننده‌ها در برابرشعله

۳ـ۹ـ امتزاج با سایر الاستومرها

۳ـ۱۰ـآلیاژها

۳ـ۱۱ـ عوامل پخت  

۳ـ۱۲ـ عوامل محافظت کننده

۳ـ۱۳ـ فیلرها

۳ـ۱۴ـ کمک فرایند

فصل-۴ نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM

4ـ نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM

۴ـ۱ـ سختی دانه های دوده

۴ـ۲ـ پلیمرهای EPDM دارای شاخه های جانبی

۴ـ۳ـ پارامترها و دستورالعمل های اختلاط

۴ـ۴ـ اثر نحوة اختلاط

فصل –۵ فرآیند پذیری

۵ـ فرآیند پذیری

۵ـ۱ـ اختلاط

۵ـ۲ـشکل دهی

۵ـ۳ـجابجایی و دست پردازی

۵ـ۴ـ اکستروژن

۵ـ۵ـ کلندرینگ

۵ـ۶ـ قالب گیری

۵ـ۷ـ پخت

فصل –۶ خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن

۶ـ خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن

۶ـ۱ـدرجه حرارتهای بالا

۶ـ۲ـ درجه حرارتهای پایین

۶ـ۳ـ مقاومت در حالت خام

۶ـ۴ـ مقاومت در برابر عوامل جوی

۶ـ۵ـ مقاومت نسبت به مواد شیمیایی

۶ـ۶ـخواص الکتریکی

۶ـ۷ـ خواص دینامیکی

۶ـ۸ـ قدرت کشتی و سختی

۶ـ۹ـ مقاومت فرسایشی و سایشی در برابر پارگی

۶ـ۱۰ـ مانانی فشاری

۶ـ۱۱ـ خزس و واهیختگی تنش

۶ـ۱۲ـ نفوذ پذیری در برابر گازها

فصل –۷ مصارف کائوچوی EPDM و EPM

7ـ مصارف کائوچوی EPDM و EPM

۷ـ۱ـ تایر اتوموبیل

۷ـ۲کابل و عایقهای الکتریکی

۷ـ۳ـدرزگیرهای اتوموبیل

۷ـ۴ـ لوله مصرفی در اتوموبیل

۷ـ۵ـ لوله‌های تخلیه ماشینهای لباسهای خانگی

۷ـ ۶ استفاده از EPDM در سایدوال تایرهای رادیال

منابع

منابع و مأخذ:

۱- شرکت مهندسی تحقیقات صنایع لاستیک ، کائوچوهای مصنوعی ، نگرشی بر خواص و مصارف ، نویسنده ، عبدلرضا جعفری ، محترم صبور طیب

۲- مجموع مقالات ششمین همایش ملی لاستیک برگزار کننده شرگت مهندس و تحقیقات صنایع لاستیک

۳-  مجله صنعت لاستیک ، سال هشتم ، شماره سی‌ام ، زمستان ۸۲

۴- W.H.Waddell, Rubber Chem. Techn., Vol. 71, No. 3,1998, P.590

5- A.J.M. Summer, H. Fries, Tire Tech. Conference, 1991, P.102

6- A.K. Bhowmick, “Handbook of elastomers”, ۲۰۰۱, Marcel Dekker, Inc.

7-  .E. Callan, Rubber Chem. & Techn., Vol. 44, No.2, 1971, P.814