朗盛推出具有高彈性和卓越耐熱性的合成橡膠

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特殊化學品集團朗盛公司開發出一款在性能上可以與天然橡膠媲美的三元乙丙橡膠——Keltan 9565Q，且與天然橡膠比不易老化。Keltan 9565Q超高的分子量使得它具有和天然橡膠類似的極高的強度和彈性。而且，作為一種飽和聚合物，這款新產品保留了三元乙丙橡膠的耐熱性、耐候性和耐臭氧性。因此，Keltan 9565Q在耐熱老化方面優于天然橡膠，尤其是在高動態應用中。此外，與天然橡膠相比，Keltan 9565Q加工成本更低。

“機械工程和汽車工業的客戶需求更多種能夠長期耐受高工作溫度的橡膠產品，”朗盛高性能彈性體業務部合成橡膠專家John Beelen解釋道。“天然橡膠憑借其高彈性和抗撕裂性在工業領域中有所應用，然而天然橡膠難以滿足不斷提高的溫度要求。”

天然橡膠已經達到了其性能極限

盡管天然橡膠的耐熱老化性能不佳，但是在承受高應力的橡膠部件（如減震件）中，天然橡膠迄今為止仍然被認為是幾乎不可缺少的材料。造成這種困境的原因在于這種歷史悠久的原料的典型分子結構。天然橡膠中高度有序的長鏈分子結構保證了其出色的彈性，但是聚合物主鏈上的不飽和鍵使其容易遇臭氧、氧氣發生分解，或遇自由基、紫外線和高溫逐漸發生二次交聯反應。這會導致硫化天然橡膠在中期經受高溫時出現裂紋并變脆。使用添加劑放緩這一過程自然不是一個長遠的解決辦法。

出色的測試結果

朗盛的化學家們研發出Keltan 9565Q以一種不同的、更可持續的方式迎接挑戰：通過改進的合成工藝，進一步提高了三元乙丙橡膠產品的分子量，進而實現了同天然橡膠相近的動態性能——即使在熱老化之后依然如此。“我們可以用一系列廣泛的測試證明這一點，”Beelen說到。朗盛在今年的紐倫堡國際橡膠會議（IRC）期間的一場講座中向聽眾展示了一些精選成果。對于其tan delta值——動態性能的一個衡量標準——Keltan 9565Q試樣達到了與天然橡膠相近的較低水平。在100℃和120℃下老化168小時后，Keltan 9565Q在耐撕裂性和斷裂伸長率方面則取得了比天然橡膠更好的成績，這正是由于三元乙丙具有完全飽和的分子鏈。Keltan 9565Q的壓縮變形優于傳統硫化體系的天然橡膠，至少可以和熱穩定天然橡膠（有效硫化體系）相提并論。除了強度、彈性和耐老化性能，疲勞壽命也是非常重要的。在IRC現場展示的研究報告顯示，Keltan 9565Q的預老化樣品同天然橡膠樣品具有相當的使用壽命。然而，當對Keltan 9565Q的配方稍作優化后，疲勞壽命將極大改進，達到了熱穩定天然橡膠混煉膠的同等水平。

三元乙丙橡膠的新領域

 “直到今天，高動態應力領域還在使用天然橡膠這一耐老化性能不佳的橡膠材料，Keltan 9565Q開辟了三元乙丙橡膠在該領域的新應用。”Beelen說到。“Keltan 9565Q還可以幫助延長維護周期，使發動機和組件運行速度更快，性能更強大：它們可以在較高溫度下運行，減震件不會因為暴露在高溫環境之下而迅速老化。”

加工的好處

朗盛的新材料甚至為加工過程也帶來了好處。與天然橡膠相比，三元乙丙橡膠因分子鏈主鏈中不含雙鍵而不易發生硫化返原。正如Beelen所解釋的那樣，“這一聚合物的指標范圍窄、易于加工，加工過程也更加具有可重復性和一致性。”同時，這種合成橡膠可在較高溫度下加工——這可以極大提高生產率。