EoW May 2008

русский

общих CPE. Звенья этилена в неупорядоченном сополимере слишком коротки, чтобы кристалличность была значительной, в результате чего образуется аморфный полимер. Аморфный этиленовый сополимер отличается мягкостью и технологичностью при переработке и обычно обладает худшими физическими свойствами, чем более высококристалличный эластомер. При содержании этилена в районе 60 % по массе олефиновый эластомер обладает достаточным уровнем кристалличности и твердости для его последующей грануляции. Благодаря процессу хлорирования CPE всегда существует в порошкообразной форме, вне зависимости от уровня кристалличности. оказывает существенное влияние на физические свойства. Например, с повышением уровня кристалличности модуль упругости и прочность на растяжение, а также твердость и прочность на истирание увеличиваются, однако значения температуры отверждения на холоде, упругого восстановления и сопротивления изгибу уменьшаются. С повышением уровня кристалличности такжеулучшаетсякогезионнаяпрочность в холодном невулканизированном состоянии. В полимеры с более высокой молекулярной массой можно ввести большее количество наполнителя, и они обладают лучшими физическими свойствами, включая повышенную прочность на растяжение и истирание, однако, с точки зрения технологичности при переработке, их свойства нуждаются в оптимизации. Молекулярно-массовое распределение (MWD) этиленсодержащих эластомеров оказывает влияние на технологические характеристики. Широкое молекулярно- массовое распределение указывает на хорошую смешиваемость на вальцах, более высокую когезионную прочность горячей невулканизированной смеси, улучшенные экструзионные характеристики и, в общем случае, на лучший внешний вид поверхности после экструдирования. физических свойств Кристалличность 2.2 Молекулярно-массовое распределение широким молекулярно-массовым распределением. В целом, полимеры с более широким молекулярно-массовым распределением обладают лучшими технологическими, но худшими вулканизационными характеристиками, чем полимеры с узким молекулярно- массовым распределением. Однако скорость вулканизации и степень вулканизации могут быть ниже для эластомеров с

эластомеров в сравнении с другими распространенными пластиками представлены на рис. 5.

Хлорированный представляет синтетический эластомер,получаемыйконтролируемым хлорированием полиэтиленового сырья [1] со случайным распределением атомов хлора в основной цепи полимера. Обобщенная химическая формула CPE представлена на рис. 3. По стандарту ASTM хлорированный полиэтилен обозначается как CM или хлорполиэтилен, где «C» обозначает хлор, а «M» обозначает насыщенную цепь полиметиленового типа. Ввиду наличия стабильной насыщенной основной полимерной цепи компаунды, полученные из этиленсодержащих эластомеров, высоко ценятся за прекрасное сочетание тепло- и маслостойкости, что отражено и классифицировано в стандарте ASTM D2000/SAE J200 [2,3] (см. рис. 4). В дополнение к стойкости к агрессивным средам, их пластичность облегчает монтаж кабеля и обеспечивает надежное сращивание и концевую заделку, особенно в холодную погоду. Это делает их привлекательными материалами для производства изоляции и оболочки кабеля. Пределы пластичности этиленсодержащих полиэтилен (CPE) собой

2. Соотношение

структура-свойства Степень кристаллизации, молекулярная масса (MW), молекулярно-массовое распределение (MWD), наличие боковых цепей, тип сополимера и диена, их соотношение и содержание хлора являются одними из ключевых переменных строения цепи, которые можно варьировать для оптимизации свойств различных промышленно выпускаемых этиленсодержащих эластомеров. 2.1 Кристалличность и молекулярная масса Кристалличность может быть обусловлена упорядоченным, периодическим расположением атомов или групп атомов. Степень кристалличности и точка плавления кристалла зависят от длины звеньев сегментов этилена и наличия пороков в кристаллах этиленсодержащих эластомеров. По сравнению с сополимерами этилена

и высших α-олефинов этиленпропиленовый сополимер обычно включает более короткие этиленовые звенья с бόльшим количеством дефектов в кристаллических фазах. Кристалличность CPE может регулироваться в процессе хлорирования для получения аморфного или полукристаллического продукта. Уровень о с т а т о ч н о й к р и с т а л л и ч н о с т и полиэтилена также играет роль в определении

Рис. 4. ▼ ▼ Тепло- и маслостойкость различных эластомеров

Фторэластомер

Силикон

Фторсиликон

Полиолефиновыйэластомер

Хлорированныйполиэтилен

Этиленпропиленовый каучук

Хлорсульфированный полиэтилен

Полиакрилат

ASTM D2000

Теплостойкость (°C)

Бутилкаучук Стирол-бутадиеновый каучук

Полихлоропрен

Нитрил

Натуральный каучук

Максимальное набухание под воздействие масла по ASTM№3

Рис. 5. ▼ ▼ Диапазон пластичности олефиновых (этиленовых) эластомеров

Увеличение модуля упругости

Гибкий

Жесткий

Неполярные полимеры Полярные (со) полимеры

Полиолефиновые эластомеры

86

EuroWire – май 2008 г.