Промышленное производство СКЭПТ было начато около 30 лет назад, и за эти годы область их применения непрерывно расширялась. В настоящее время они являются наиболее распространёнными эластомерами для производства герметизирующих систем и шлангов для автомобилей, оконных уплотнителей, кровельных материалов, изоляции проволоки и кабелей. Сегодня имеет место дальнейшее расширение рынка этих каучуков. Последние успехи связаны с применением СКЭПТ для герметизации резервуаров и водостоков в промышленных установках.
Интерес представляют также динамические термоэластопласты (ДТЭП) на основе этилен-пропиленовых каучуков и полимеров олефинов – полиэтилена, полипропилена и других, использование которых постоянно расширяется. Такие материалы хорошо формуются, имеют широкий температурный интервал применения (от -60 до +125°С), малоподвержены всем видам старения, характеризуются высокими диэлектрическими показателями и поэтому предназначены для использования в машиностроении, электротехнике, производстве товаров народного потребления.
Этилен-пропиленовые каучуки – это самые лёгкие каучуки. Свойства их зависят от содержания и вариации этиленовых звеньев в сополимерных звеньях. Этилен-пропиленовый каучук не содержит двойных связей в молекуле, он бесцветен, имеет отличную стойкость к воздействию тепла, света, кислорода и озона. Для насыщенных этилен-пропиленовых каучуков применяется перекисная вулканизация. Каучук этилен-пропилен-диеновый (СКЭПТ), который содержит частичную ненасыщенность связей, допускает вулканизацию с серой. Но он немного меньше устойчив к старению, чем этилен-пропиленовый каучук.
Насыщенный характер сополимера этилена с пропиленом сказывается на свойствах резин на основе этого каучука. Устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. Готовые резиновые изделия имеют также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям, таким как кислоты, щёлочи и спирты. Свойства резины на основе данного вида каучука не изменяются после выдерживания её в течение 15 суток при 25°С в 75%-ной и 90%-ной серной кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. С другой стороны, стойкость к алифатическим, ароматическим или хлорсодержащим углеводородам достаточно низкая.
Все виды этилен-пропиленовых каучуков наполняются упрочняющими наполнителями, такими как сажа, чтобы придать хорошие механические свойства. Электрические, изоляционные и диэлектрические свойства чистого этилен-пропиленового каучука экстраординарны, но также зависят от выбора наполняющих ингредиентов. Их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но они не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука. Эти каучуки имеют два значительных недостатка. Они не могут быть перемешаны с другими простыми каучуками и неустойчивы к воздействию масла.
Технологии производства
Существует два способа синтеза этилен-пропиленовых каучуков: в растворе и в суспензии. Кроме того, разработана технология газофазной полимеризации, требующая значительно меньших энергетических затрат и позволяющая получать каучук в гранулированной форме.
В первом способе в качестве растворителей обычно применяют алифатические углеводороды, поскольку при использовании ароматических соединений возможна побочная реакция их алкилирования этиленом и пропиленом.
Применяют как индивидуальные углеводороды (гексан), так и их смеси (гексановую фракцию или бензины специальных марок). Концентрация полимера в растворе невысока; например, при полимеризации в циклогексане она не превышает 7–8%, что приводит к значительным энергетическим затратам. Но при более высоких концентрациях полимера вязкость раствора значительно возрастает, и регулирование процесса становится невозможным.
Своеобразие процесса заключается в том, что необходимо постоянно поддерживать заданное соотношение мономеров в полимеризаторах. Поэтому если проводить полимеризацию в каскаде реакторов, то после каждого аппарата необходимо контролировать состав полимеризуемой смеси и проводить его корректировку. Это усложняет процесс, поэтому обычно полимеризацию проводят в одном или в двух последовательно соединённых аппаратах в условиях отсутствия паровой фазы.