2015年7月6日，科隆— 特殊化学品集团朗盛公司开发出一款在性能上可以与天然橡胶媲美的三元乙丙橡胶——Keltan 9565Q，且与天然橡胶比不易老化。Keltan 9565Q超高的分子量使得它具有和天然橡胶类似的极高的强度和弹性。而且，作为一种饱和聚合物，这款新产品保留了三元乙丙橡胶的耐热性、耐候性和耐臭氧性。因此，Keltan 9565Q在耐热老化方面优于天然橡胶，尤其是在高动态应用中。此外，与天然橡胶相比，Keltan 9565Q加工成本更低。
“机械工程和汽车工业的客户需求更多种能够长期耐受高工作温度的橡胶产品，”朗盛高性能弹性体业务部合成橡胶专家John Beelen解释道。“天然橡胶凭借其高弹性和抗撕裂性在工业领域中有所应用，然而天然橡胶难以满足不断提高的温度要求。”
天然橡胶已经达到了其性能极限
尽管天然橡胶的耐热老化性能不佳，但是在承受高应力的橡胶部件(如减震件)中，天然橡胶迄今为止仍然被认为是几乎不可缺少的材料。造成这种困境的原因在于这种历史悠久的原料的典型分子结构。天然橡胶中高度有序的长链分子结构保证了其出色的弹性，但是聚合物主链上的不饱和键使其容易遇臭氧、氧气发生分解，或遇自由基、紫外线和高温逐渐发生二次交联反应。这会导致硫化天然橡胶在中期经受高温时出现裂纹并变脆。使用添加剂放缓这一过程自然不是一个长远的解决办法。
出色的测试结果
朗盛的化学家们研发出Keltan 9565Q以一种不同的、更可持续的方式迎接挑战：通过改进的合成工艺，进一步提高了三元乙丙橡胶产品的分子量，进而实现了同天然橡胶相近的动态性能—— 即使在热老化之后依然如此。“我们可以用一系列广泛的测试证明这一点，”Beelen说到。朗盛在今年的纽伦堡国际橡胶会议(IRC)期间的一场讲座中向听众展示了一些精选成果。对于其tan delta值——动态性能的一个衡量标准——Keltan 9565Q试样达到了与天然橡胶相近的较低水平。在100℃和120℃下老化168小时后，Keltan 9565Q在耐撕裂性和断裂伸长率方面则取得了比天然橡胶更好的成绩，这正是由于三元乙丙具有完全饱和的分子链。Keltan 9565Q的压缩变形优于传统硫化体系的天然橡胶，至少可以和热稳定天然橡胶(有效硫化体系)相提并论。除了强度、弹性和耐老化性能，疲劳寿命也是非常重要的。在IRC现场展示的研究报告显示，Keltan 9565Q的预老化样品同天然橡胶样品具有相当的使用寿命。然而，当对Keltan 9565Q的配方稍作优化后，疲劳寿命将极大改进，达到了热稳定天然橡胶混炼胶的同等水平。
三元乙丙橡胶的新领域
“直到今天，高动态应力领域还在使用天然橡胶这一耐老化性能不佳的橡胶材料，Keltan 9565Q开辟了三元乙丙橡胶在该领域的新应用。”Beelen说到。“Keltan 9565Q还可以帮助延长维护周期，使发动机和组件运行速度更快，性能更强大：它们可以在较高温度下运行，减震件不会因为暴露在高温环境之下而迅速老化。”
加工的好处
朗盛的新材料甚至为加工过程也带来了好处。与天然橡胶相比，三元乙丙橡胶因分子链主链中不含双键而不易发生硫化返原。正如Beelen所解释的那样，“这一聚合物的指标范围窄、易于加工，加工过程也更加具有可重复性和一致性。”同时，这种合成橡胶可在较高温度下加工——这可以极大提高生产率。