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世界杯踢的竟然是甘蔗?!
来源:中国化工报     日期:2018-07-09     点击率:95
 



       世界杯注定是这个夏天最吸引眼球的活动。相信大家也注意到了,这届世界杯的官方用球“电视之星18”,采用了经典黑白配色,并且还带有灰色渐变色块。而到了淘汰赛,却变成了红色的花纹,似乎是为了烘托比赛的激烈氛围。

  6月22日,本版就曾盘点过与本届世界杯相关的化工产品,其中提到,今年的世界杯用球“电视之星18”是使用甘蔗为原料,提取生物基乙烯,采用三元乙丙橡胶(EPDM)聚合技术制成的。据说,这也是全世界首款利用从甘蔗中提取的生物基乙烯制成的商用EPDM。

  那么三元乙丙橡胶是什么材料呢?它又是怎样与甘蔗联系起来的?我们在生活中,还在哪里能够见到它呢?

  足球主体材料——三元乙丙橡胶

  三元乙丙橡胶是20世纪60年代工业生产的一类工程橡胶,它是乙丙橡胶的一种。

  所谓乙丙橡胶,指的是乙烯和丙烯通过共聚制得的橡胶。由于乙烯和丙烯都是饱和烃,聚合后,它们的共聚物不含双键,因此,它们的共聚物无法硫化,这就限制了它的应用。因此,科学家在乙烯和丙烯的基础上,加入了非共轭二烯烃第三单体(目前有乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯3种),发明了三元乙丙橡胶。目前,三元乙丙橡胶在乙丙橡胶商品牌号中占80%~85%。

  我们常说,化学结构决定化学性质。由于三元乙丙橡胶分子主链是由化学性质稳定的饱和烃组成的,因此它呈现出卓越的耐候性、耐臭氧性和耐化学性。这些性质,是许多由双烯聚合而成的橡胶不具备的。

  三元乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶,其密度多在0.87克/立方厘米左右。三元乙丙橡胶的吸水率很低,具有杰出的耐水、耐过热水、耐水蒸气性能。而且三元乙丙橡胶的使用温度范围很宽,一般为-50℃~150℃。同时,由于三元乙丙橡胶的分子内聚能低,分子链可在较宽范围内保持柔顺性。

  需要说明的是,在三元乙丙橡胶生产过程中,可以通过改变第三单体的品种和数量,以及改变乙烯和丙烯的比例等方法来调整产品的特性,以满足三元乙丙橡胶在不同应用场合的特殊需求。

  原料乙烯来源——甘蔗

  三元乙丙橡胶的原料是乙烯、丙烯和一种非共轭二烯烃,它和甘蔗又有什么关系呢?

  答案其实在乙烯身上。乙烯是最常用的基础化工原料,也是十分常见的炼化产品,在塑料和橡胶工业中都是主力军。当然,丙烯也是一种基本的化工原料,在合成橡胶工业中也是功不可没的。一般来说,乙烯和丙烯的生产都是以石油作为起始原料的,这个过程既需要消耗大量的化石资源,另一方面又会产生很多的二氧化碳排放。

  而“电视之星18”所使用的生物基三元乙丙橡胶则不一样。生物基三元乙丙橡胶是朗盛的新技术,生产原料乙烯是用从甘蔗中提取的生物乙醇来制备的,这样既可以节约大量的化石资源,也可以大幅度降低三元乙丙橡胶的碳足迹。

  至于这些生产三元乙丙橡胶所使用的甘蔗的种植地,正是“足球王国”巴西。可不要以为巴西只有足球哦,巴西的蔗糖产量和生物乙醇产量在世界上可都是名列前茅的,巴西在生物乙醇的应用推广上也是全球首屈一指的。

  本次世界杯用球使用的三元乙丙橡胶,其70%的乙烯原料都是来自从巴西甘蔗中提取的脱水乙醇。具有象征意义的是,这是世界上第一款生物基三元乙丙橡胶产品,并且与传统三元乙丙橡胶产品具有相同的优异性能。

  三元乙丙橡胶特长——做密封件

  由于三元乙丙橡胶具有一系列优异的性能,使得这种材料具有广泛的应用范围。目前,三元乙丙橡胶主要用于汽车密封件、建筑防水材料、电缆护套、防腐衬里、密封垫圈、门窗密封条、家用电器配件、耐热胶管、电气绝缘等领域。可不要以为这种材料只能被用来做世界杯的官方用球哦。

  由于三元乙丙橡胶具有良好的气密性,所以在密封件方面有重要应用。在汽车领域,车门、车窗的密封件,也就是我们在汽车的车门和车窗处看到的那一圈胶条,一般都是三元乙丙橡胶。另外,汽车散热系统的软管也是使用三元乙丙橡胶制作的。可以说,这种材料是汽车上除了轮胎外最多见的橡胶材料。不过在轮胎中,三元乙丙橡胶只能用作胎侧和内胎等部位,不能用在胎体和胎面上。

  在机械工业中,三元乙丙橡胶也广泛用于密封零件的制作,尤其是在一些特殊环境下的密封。在电气制品中,电线、电缆的护套也常为三元乙丙橡胶。而在建筑工业中,用三元乙丙橡胶制造的防水卷材的也越来越普遍。

  值得一提的是,生物基三元乙丙橡胶也正在获得越来越多的应用市场。据朗盛公司称,该公司已与科德宝集团合作,将其开发的生物基三元乙丙橡胶用于封装冷却剂、蒸汽、合成液压油、刹车液以及航空液压油等领域。

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