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淺談丙烯酸酯橡膠的應用和工藝技術

   2017-12-14 10700
核心提示:在橡膠工業應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體原料并與少量具有交聯活性基團單體共聚產生的共聚物,其主鏈是飽和型且含有極性酯基,科學家把它命名為丙烯酸酯橡膠[ACM]。
一、ACM橡膠的來歷背景
在橡膠工業應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體原料并與少量具有交聯活性基團單體共聚產生的共聚物,其主鏈是飽和型且含有極性酯基,科學家把它命名為丙烯酸酯橡膠[ACM]。
雖然目前在應用的合成橡膠中占的比例不大,但隨著汽車工業的迅速發展,它的耐油耐熱的綜合性能,正適用于接觸熱油發動機各部位的橡膠配件。
其實丙烯酸酯橡膠的發展歷史并不比其它合成橡膠晚,屈指算來也已有百年。上世紀六十年代,當我們國家尚未對它作深刻認識時,美國Cyanamide公司已經開始工業化生產并投放市場,用作制造接觸熱油的橡膠配件。之后,日本、德國、加拿大、前蘇聯相繼生產ACM,并且得益于六十年代高速汽車的發展,對ACM的需求及發展,起到很大的推動作用。
丙烯酸酯橡膠的市售品種和各廠家生產的牌號很多,分類方法也不一致,如按其單體分類,可分為:
[1]丙烯酸乙酯/氧乙基乙烯醚
[2]丙烯酸乙酯/丙烯腈
[3]丙烯酸丁酯/丙烯腈
其上述的第三種即丙烯酸丁酯/丙烯腈橡膠,市場銷售量大,主要是加工工藝容易,應用性能也得到認可。
二、ACM橡膠的優缺點
ACM合成橡膠,有其本身獨特的優點,如耐熱油就勝于其它橡膠,但也有不足之處,如難硫化,生產制品工藝不易控制,異常多。經過科技人員不斷努力,幾十年來的不斷優化,已經根據使用需要和加工工的要求,生產出含不同交聯單體,和不同硫化體系的丙烯酸酯橡膠。如含氯多胺交聯型,不含氯多胺交聯型,自交聯型,羧基銨鹽交聯型,皂交聯型及特種丙烯酸酯橡膠,如乙烯丙烯酸甲酯/丙烯腈橡膠和含氟丙烯酸酯橡膠。
ACM橡膠根據使用條件性能分類,也可分為標準型、耐熱型、耐寒型和超耐寒型,不同類型ACM橡膠,都有不同的長處和不足。值得一提的是,經過科技人員的研發,不同類型的ACM,雖然由于其主鏈結構各有差異,物理性能也各有特點,但由于它們極性相近,相容性好,可以共混,可根據膠料性能設計要求,改善其不足,但要考慮性能要求平衡點。如標準型ACM,其耐熱,耐熱油等性能較好,唯一不足之處是耐寒性差,一般在保證其它性能不變情況下,耐低溫在-12攝氏度。而耐寒性ACM,耐低溫可達—40攝氏度。耐寒性ACM橡膠雖耐寒性優越,但相對在耐油性,物理性能比較不理想,壓縮永久變形也大,如利用兩類各有所長的ACM橡膠共混,則可在綜合性能方面,得到有效改善。
同時,ACM還可以與不同種類約合成橡膠如NBR共混,通過共混,可以改善ACM膠料的強伸性能,特別是改善ACM在硫化工藝膠料粘模。ACM還能與氟膠相混,以改善氟膠在耐某些汽車發動機油中含有胺類物質添加劑作用。ACM還能于ECO[氯醚橡膠]共混,以改善ACM自身耐寒性、耐水性及彈性差的不足。ACM也可以與硅橡膠共混改性,利用硅橡膠耐高、低溫性能優越特點,得出耐油性好,綜合性能優良的ACM/硅膠共混膠料,廣泛應用于制造汽車油封、O形圈、各種墊片和耐油膠管,但共混的配方原則是保證共混膠滿足主項性能,如耐熱油性能。如滿足不了主項要求,則偏離了配方設計方向。
 
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