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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-12-08 15:58
在橡膠工業(yè)應(yīng)用的各種合成橡膠中,有一種彈性體是以丙烯酸烷基酯為基本原料并與少量具有交聯(lián)活性基團(tuán)單體共聚產(chǎn)生的共聚物,其主鏈?zhǔn)秋柡托颓液袠O性酯基,科研技術(shù)人員把它命名為丙烯酸酯橡膠[ACM]。
雖然目前在應(yīng)用的合成橡膠品種中占的比例不大,可是隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,利用它的耐熱油及耐熱綜合性能,正適用于接觸熱油發(fā)動機(jī)各部位的橡膠配件。其實丙烯酸酯橡膠發(fā)展歷史并不比其它合成橡膠晚,屈指算來也有百年歷史,上世紀(jì)六十年代,當(dāng)我們國家尚未對它作深刻認(rèn)識時,而美國CYanamide公司已開始工業(yè)化生產(chǎn)并投放市場,用于制造接觸熱油的橡膠配件。之后,日本,德國,加拿大,前蘇聯(lián)等相繼生產(chǎn)ACM,這得益于六十年代高速汽車的發(fā)展,拉動了對ACM的需求及發(fā)展。
ACM橡膠經(jīng)過幾十年的優(yōu)化,已經(jīng)根據(jù)使用需要和加工的要求,生產(chǎn)出不同交聯(lián)單體,和不同硫化體系的丙烯酸酯橡膠。如含氯多胺交聯(lián)型,不含氯多胺交聯(lián)型,自交聯(lián)型,羧基銨鹽交聯(lián)型,皂交聯(lián)型及特種丙烯酸酯橡膠。
與其他合成橡膠相比,丙烯酸酯橡膠有它獨特性能,總的說來,它兼具耐油及耐熱性,且力學(xué)性能又較好。比耐油的丁腈橡膠在耐熱性方面略勝一籌,可達(dá)到180攝氏度,而比其力學(xué)性能又比以耐油,耐熱見長的氟橡膠優(yōu)勝。眾所周知,丙烯酸酯橡膠有不耐寒的短板,但經(jīng)過科技人員的不斷改進(jìn),耐寒型和超耐寒型的丙烯酸酯橡膠AEM已經(jīng)商品化投放市場。
從綜合性能對丙烯酸酯的評價,會有利于配方設(shè)計人員在選用上有所幫助。丙唏酸酯橡膠突出的性能是:
1、耐熱性,它僅次于氟膠。最高使用溫度可達(dá)到180攝氏度,間歇或短時間工作溫度可達(dá)200攝氏度。放在熱空氣中,經(jīng)過數(shù)年,可以無明顯変化,這種性能其它橡膠是無法達(dá)到的。
2、耐熱油性能突出,這也是為什么人們稱它為"車用橡膠"的緣由,特別是耐一些含硫及其它化合物添加劑的油類,而其它橡膠是做不到的。
3、由于丙唏酸橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu),還特別耐臭氧老化。
4、優(yōu)良的抗屈撓龜裂性,這對于高速行駛的汽車橡膠配件耐久性和安全性,非常重要。
5、氣密性好。
6、高溫下壓縮永久變形較小,這也是ACM的優(yōu)點。
眾所周知,在現(xiàn)有的合成橡膠中,至今還沒有一種全能橡膠,由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,毎種合成橡膠都各有其優(yōu)缺點,關(guān)鍵是根據(jù)使用條件,用其所長,避其所短。
丙烯酸酯橡膠其性能也有其不足之處。如在煉膠時易粘輥筒,硫化速度慢,膠料氣味大,對模具有腐蝕性,耐水性差,但"瑕不掩瑜",只要用對地方,丙烯酸酯橡膠還是大有作為。隨著合成技術(shù)的進(jìn)步,丙烯酸酯橡膠存在的不足,經(jīng)過科研人員的不斷努力改善,已逐步得到解決。瑞翁化工公司生產(chǎn)的丙烯酸酯橡膠,已解決了粘輥問題,對于丙烯酸酯橡膠耐寒性,科研人員采用丙烯酸烷氧基烷基酯的共聚,開發(fā)出不同等級的耐寒姓丙烯酸橡膠品種,在耐水性差及腐蝕模具方面,也有所改善。
基于丙烯酸酯橡膠的優(yōu)越耐熱油突出性能,現(xiàn)已在汽車發(fā)動機(jī)部位密封及管道方面廣泛使用。如汽車發(fā)動機(jī)各種密封墊,O形圈,散熱噐,加熱器上的各種軟管,點火線和導(dǎo)線護(hù)套,火花塞蓋,閥門桿擋油器等,只要涉及到耐熱油部位,丙烯酸酯橡膠將必是首選膠種。
丙烯酸酯橡膠在配合和加工方面與其它膠種相比,有它自身特點。由于它主要用于制造耐熱油的橡膠配件,所以很少用軟化劑,以避免制品在與熱油接觸中,產(chǎn)生揮發(fā)和遷移及抽出。如果實在為了改善耐寒和工藝流動性,可加少量聚酯類增塑劑。由于丙烯酸酯橡膠本身就具有耐熱耐老化性,制品通常不用加防老劑。如果制品使用的工況條件在150至170攝氏度時,可添加能在高瑥條件下不揮發(fā),不被熱油抽出的防老劑,如445,630F等防老劑,效果較好。這樣,丙烯酸酯橡膠配方相對簡約,僅包括硫化劑,填充補(bǔ)強(qiáng)劑,和少量操作助劑。
目前使用最多的丙烯酸酯橡膠,主要是活氯型產(chǎn)品其常用的硫化體系為:1、皂類,硫黃,并用硫化體系,如硬脂酸鈉,硬脂酸鉀和油酸鈉,2、N,N-二亞肉桂基-1.6-已二胺基硫化體系,3、TCY[1,3,5-三巰基-2.4.6-均三嗪]硫化體系。如果是環(huán)氧型丙烯酸酯橡膠,硫化體系則使用多胺類,有機(jī)羧酸,二丁基二硫代氨基甲酸鋅作硫化體系?;诒┧狨ハ鹉z是非結(jié)晶型橡膠,純膠的機(jī)械強(qiáng)度很低,僅有2MPa,不加補(bǔ)強(qiáng)劑是沒有使用價值的。試驗證明,以高耐磨炭黑加入效果最好。其用量在50份(以生膠100份計)如白色制品可選用偏堿性白炭黒,及添加三乙醇胺作硫化活性劑。
在煉膠工藝和成型工藝上與其它膠種基本相同。可在開煉機(jī)上混煉,但要注意粘輥,如在密煉機(jī)上混煉,可把密煉機(jī)轉(zhuǎn)子速度降低,排膠溫度控制在110-120攝氏度為宜。最好分A\B煉。A煉即除硫化劑未加,其它助劑全加,B煉,即單獨加硫化劑,這樣可避免膠料焦燒。制品成型硫化工藝與其它膠種硫化工藝基本相同,最佳硫化溫度為160至170攝氏度,如果是皂系硫黃體系,則必須使制品作二次硫化,以提高壓縮永久變形性能。如果采用TCY體系硫化,則需一段硫化就能達(dá)到正硫化效果而不用再二次硫化。
綜上所述,隨著汽車工業(yè),機(jī)械工業(yè),化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展,丙烯酸酯橡膠這個既"古老"又"年輕"的被譽(yù)為"車用橡膠"美稱的彈性體,將大有用場,尤其是通過改性,引入有磯硅,乙烯,帶長鏈扱性化合物,含雜原子基團(tuán)單體等,可有效改善丙烯酸酯橡膠在耐寒性,耐油性和壓縮永久變形,使得丙烯酸酯橡膠用途更加廣泛。我們只有認(rèn)識它,了解它,才能運(yùn)用自如,使丙烯酸酯橡膠更好為人類服務(wù)。

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