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Ethylen-Propylen-Copolymer | chemische Verbindung

Ethylen-Propylen-Copolymer , auch Ethylen-Propylen-Kautschuk genannt , eine Klasse von synthetischem Kautschuk, hergestellt durch Copolymerisation von Ethylen und Propylen , üblicherweise in Kombination mit anderen chemischen Verbindungen . Neben den elastischen Eigenschaften weisen Ethylen-Propylen-Copolymere eine hervorragende Beständigkeit gegen Elektrizität und Ozon auf und können mit einer Reihe von Additiven verarbeitet werden. Sie werden zu Produkten für den Einsatz in Kraftfahrzeugmotoren, elektrischen Leitungen und im Bauwesen verarbeitet.

Es gibt zwei Haupttypen von Ethylen-Propylen-Copolymeren mit elastischen Eigenschaften: solche, die mit Ethylen und Propylen allein hergestellt wurden, und solche, die mit geringen Mengen (ungefähr 5 Prozent) von a hergestellt wurden Dien - normalerweise Ethylidennorbornen oder 1,4-Hexadien. (Ein Dien ist ein Kohlenwasserstoff mit zwei Paaren von Kohlenstoffatomen , die durch eine Doppelbindung verbunden sind. Ethylen und Propylen sind Olefine , Kohlenwasserstoffe, in denen es nur eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung gibt.) Ersteres ist als EPM bekannt (Ethylen-Propylen-Monomer ) und letzteres als EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer ). Die Copolymere enthalten ungefähr 60 Gewichtsprozent Ethylen.

Sowohl EPM als auch EPDM werden hergestellt, indem gasförmiges Ethylen und Propylen (und flüssiges Dien) in einem organischen Lösungsmittel wie Hexan gelöst und der Einwirkung von ausgesetzt werdenZiegler-Natta-Katalysatoren . Ziegler-Natta- Katalysatoren sind eine Klasse metallorganischer Verbindungen, die in den 1950er Jahren entwickelt wurden und die kommerzielle Herstellung von Polyethylen und Polypropylen hoher Dichte ermöglichten . Sie ermöglichten auch die Herstellung von Ethylen-Propylen-Copolymeren ab den frühen 1960er Jahren. Unter der Wirkung dieser Verbindungen werden die Doppelbindungen in Ethylen- und Propylenmolekülen (und eine der Doppelbindungen in den Dienmolekülen) geöffnet, so dass eine Einfachbindung verwendet werden kann, um an ein Kohlenstoffatom eines anderen Moleküls zu binden. Auf diese Weise können Tausende von Molekülen miteinander verbunden oder copolymerisiert werden, um sehr langkettige Ethylen-Propylen- und Ethylen-Propylen-Dien-Moleküle herzustellen.

Ein ausgeprägter Vorteil von EPDM ist, dass der Rest Die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (die Doppelbindung, die nach der Polymerisation im Dienmolekül verbleibt ) ist an die Polymerkette gebunden und nicht Teil davon. Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen sind ziemlich reaktiv. Beispielsweise trägt Ozon in der Atmosphäre schnell zu einer Doppelbindung bei und bildet ein instabiles Produkt, das sich spontan zersetzt. Normale Dienpolymere wie Naturkautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk haben viele Doppelbindungen in der Hauptkette. Wenn also eine Doppelbindung angegriffen wird, wird das gesamte Molekül gebrochen. EPDM mit den Doppelbindungen in den Seitengruppen ist viel weniger anfällig für Abbaudurch Verwitterung und Sonnenlicht; Obwohl die Doppelbindungen durch Ozonolyse, thermische Verschlechterung oder Oxidation aufgebrochen werden können, brechen solche Prozesse die Hauptketten nicht. Zusätzlich scheint eine gewisse Kristallinität durch Strecken induziert zu werden, so dass vulkanisierte Ethylen-Propylen-Copolymere auch ohne Füllstoffe ziemlich stark sind. Jedoch, wie andere Kohlenwasserstoff - Elastomere sind die Ethylen-Propylen - Copolymere gequollen und durch Kohlenwasserstofföle geschwächt.

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EPM wird hauptsächlich in Autoteilen und als Schlagzähmodifikator für Polypropylen verwendet. EPDM wird in flexiblen Dichtungen für Automobile, Draht- und Kabelisolierungen, Wetterschutz, Reifenseitenwände, Schläuche und Dachfolien eingesetzt.

EPDM wird auch mit Polypropylen gemischt, um ein thermoplastisches Elastomer herzustellen, ein Material, das die elastischen Eigenschaften von Gummi aufweist, aber auch wie ein Kunststoff zu dauerhaften Formen geformt werden kann . Diese Polymermischungen, die üblicherweise 30 bis 40 Mol- % Polypropylen enthalten, sind bei weitem nicht so federnd und elastisch wie herkömmliche Elastomere. Aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften von Polypropylen können sie jedoch verarbeitet und wiederaufbereitet werden und sind beständig gegen Oxidation, Ozonangriff und Witterungseinflüsse. Sie werden in Anwendungen mit geringem Schweregrad wie Schuhen, flexiblen Bezügen und Dichtungsstreifen verwendet. Ein Beispiel ist das Markenprodukt Santoprene von Advanced Elastomer Systems, LP.