乙丙橡胶：高压绝缘的优秀选择

乙丙橡胶问世不久，即作为优良的绝缘材料进入电线电缆领域。由于具有优异的综合性能，在电缆工业中，已得到广泛应用，迄今已用乙丙橡胶制成35～275kV的中压、高压电力电缆，电机引接线和船用电缆线等。乙丙橡胶除了具有优异性能外，且原料来源丰富、制造工艺简单、价格便宜、比重小、制品的单位重量消耗少，所以乙丙橡胶被人们称为价廉物美的橡胶。目前，已被公认为耐热90℃绝缘材料和良好的高压绝缘橡皮，在许多电缆产品上全部或部分取代传统的丁苯橡胶和丁基橡胶。用量占电线电缆用合成橡胶的第二位。

1.乙丙橡胶的结构特点

乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为单体，采用卤化烷基铝与钒化合物为催化体系，溶液共聚合或悬浮共聚合而成，形成只含两种结构单元的聚合物，称为二元乙丙橡胶（EPR）；为便于硫化起见，加入少量非共轭二烯作为第三单体进行共聚，共聚形成三元乙丙橡胶（EPDM）。常用的第三单体有乙叉降冰片烯、双环戊二烯和1，4-己二烯：

乙丙橡胶中丙烯含量为约25%～45%，第三单体含量3%～10%。分子量分布较宽，平均分子量都在25万以上，其化学结构式如下：

E型（乙叉型）：

D型（双环型）：

H型（己二烯型）：

以乙叉降冰片烯为第三单体的乙丙橡胶，因为硫化速度较快、性能好，已成为乙丙橡胶的主要品种。从结构式分析可以看出乙丙橡胶有以下特点：

1）乙烯丙烯共聚结构不规整，乙丙橡胶不能结晶，因而成为具有无定形不规整的非结晶的弹性体，而且保留有聚乙烯的低温特性和分子链的柔顺性。

2）分子主链上没有双键，虽然引进了少量的不饱和基团，但双键处于侧链上，对主链无多大影响，所以乙丙橡胶基本上是一种饱和性橡胶。

3）分子链不含极性基团，具有非极性材料的特点，没有大的侧基、空间位阻小、链节比较柔顺、分子间作用力比较小。乙丙橡胶在低温下有卓越动态特性，即使-55℃仍有屈挠性，-57℃才变硬，-77℃时变脆。

2.乙丙橡胶的性能(www.xing528.com)

乙丙橡胶是一种近似白色的弹性体，密度0.85～0.87g/cm³，是橡胶中最轻的品种。

1）电性能

具有优异的电性能，尤其是耐电晕性，耐游离放电的能力特别突出，甚至超过了丁基橡胶，丁基橡胶的耐电晕性不超过2h，而乙丙橡胶则可达2个月以上。吸水性小，受潮和温度的变化，对电性虽有某些影响，但远比丁基橡胶、天然和丁苯橡胶稳定。其电性能见表7-7。

表7-7 乙丙橡胶和丁基橡胶绝缘橡皮的电性能

2）老化性能

突出的耐老化性能，乙丙橡胶耐热氧老化、气候老化、臭氧老化；长期使用温度为90℃，短时可达150℃。在阳光下曝晒三年不见裂纹而丁苯橡胶只有5天即出现裂口，70天断裂；天然橡胶150天就出现大裂口；在臭氧含量为100×10^-4%的介质中100天仍不龟裂。

3）力学性能

乙丙橡胶有足够的力学性能。由于乙丙橡胶是非结晶性的弹性体，纯胶的拉伸强度只有3～6MN/m²，用炭黑或白炭黑补强后才显示较好的力学性能。

4）化学稳定性

乙丙橡胶对各种极性的化学药品和酸、碱有较大的抗耐性，长时间接触后性能变化不大，但对油类和芳香族溶剂的稳定性差。

5）加工性

乙丙橡胶的工艺加工性不好，硫化速度比一般的合成橡胶慢，因而与其他不饱和度高的橡胶并用时，共硫化性和相溶性都不太好，造成物理力学性能显著下降。开炼机混炼包辊性很差、操作困难；胶料的自黏性、互黏性差，成型时粘合困难。

此外，乙丙橡胶还易燃。

总的来看，乙丙橡胶在综合性能上要比丁基橡胶好，广泛用于35kV及以下电力电缆、X射线用直流高压电缆、静电集尘器电缆、电机电器引接线、船用电缆、矿用软电缆、机车车辆用电缆、移动式高压电缆、原子能发电站和火力发电站用电力电缆和控制电缆。日用电器耐热连接线和二次网络电缆，还用于通用橡套软电缆和电力电缆附件材料，此外用于无卤低烟阻燃护套等。其应用范围还不断扩大。