前言
丙烯酸酯橡胶是一种聚合物,主要由丙烯酸烷基酯单体组成。其耐热、耐油和耐候性优异,特别是在耐热性方面仅次于氟橡胶和矽橡胶,可在150°C至175°C的温度下使用。丙烯酸酯橡胶的基本性能与主链结构和交联剂有关,因此在配方设计时需要考虑其结构和交联剂的影响。ACM橡胶是丙烯酸酯橡胶的简称,其主要单体是丙烯酸烷基酯,与低温耐油单体和具有交联活性基团的硫化点第三单体共聚而得。ACM具有耐油耐热性,优于丁腈橡胶和丁基橡胶,且价格较低。主要应用于汽车工业,被称为"车用橡胶"。
主要类别
按照硫化点交联单体划分:氯型丙烯酸酯橡胶、活性氯型丙烯酸酯橡胶、环氧型丙烯酸酯橡胶、羧基型丙烯酸酯橡胶、双键型丙烯酸酯橡胶、双交联型丙烯酸酯橡胶(包括氯素羧基和环氧羧基型)。按照使用温度范围划分:耐热型,也称为标准型,其脆性温度为-12℃;耐寒型,其脆性温度为-24℃;超耐寒型,其脆性温度为-35℃。
性能特点
耐热性能
ACM的耐热性能仅次于矽橡胶和氟橡胶。它能够在高温环境下使用,最高使用温度可达180°C,断续或短时使用时可达200°C。ACM在150°C的热空气中经过多年老化也不会发生明显变化。
耐油性能
ACM具有优异的耐油性能,室温下它的耐油性能与中高丙烯腈含量的丁腈橡胶相当,优于氯丁橡胶和氯磺化聚乙烯等材料。在热油中,ACM的耐油性能远远优于丁腈橡胶,在低于150°C的热油中,其耐油性能与氟橡胶相当,在更高温度的热油中,仅次于氟橡胶。ACM耐动物油、含抗挤压剂的合成润滑油和矽酸酯类液压油,但不耐烷烃类和芳香烃类油。
耐寒性能
以往丙烯酸酯橡胶的耐寒性较差,低温使用温度界限为-30°C至-35°C。然而,最近的研究改进已经开发出耐寒性达到-40°C的新品种。
耐候性和耐臭氧性
ACM由于特殊的结构赋予其耐候性和耐臭氧性等特点。它在天气老化和臭氧环境下表现出优异的性能。
加工性能
ACM的加工性能优于氟橡胶,但稍差于丁腈橡胶。然而,ACM在加工过程中容易发生焦烧,存在一定的安全风险,并且硫化过程可能导致模具锈蚀的缺点。
配方设计
★调节硫化速度:环氧系丙烯酸酯橡胶的苯甲酸铵硫化可以通过增减硫化剂用量来调节硫化速率。氯系丙烯酸酯橡胶的皂硫黄硫化体系可以通过变换硬脂酸钾和硫黄的用量来调节硫化速度。加入少量防焦剂(防焦剂CTP、防焦剂E)也可调节硫化速度。
★硫化体系的选择:硫化体系可以选择皂硫黄硫化体系或三嗪硫化体系。防焦剂CTP在三嗪硫化体系中可用于调节硫化速度。
★物理性能的改善:丙烯酸酯橡胶的耐热级拉伸强度可通过高门尼化提高分子量的方法进行改善。增加耐寒成分可以降低耐寒级和超耐寒级的拉伸强度。使用合适的炭黑品种选择可以改善物理性能。
★压缩永久变形的控制:氯系丙烯酸酯橡胶和环氧系丙烯酸酯橡胶可设计出低于20%压缩永久变形的配方。填充剂选择快压出炉黑可获得低压缩永久变形值。
主要应用
ACM橡胶是一种具有耐高温和耐热油特性的材料,在多个领域中得到广泛应用。特别是在汽车工业和机械行业,ACM被用于制造各种关键部件。在汽车领域,ACM被用作制造油盘垫片、同步齿轮箱盖垫片、摇杆盖垫片等密封件,以确保其具备良好的密封性和耐久性,能够在高温和油脂环境下正常工作。此外,ACM还被广泛应用于轴承密封、O型环等填料密封,这些密封件能够有效防止润滑油或其他液体的渗漏,并具备耐高温和耐热油的性能。ACM还用于制造各种空气管道,如马达油冷管、ATF冷却管、动力方向盘软管等,这些管道需要能够耐受高温和耐热油,以确保整个系统的正常运行。综上所述,ACM橡胶在汽车和机械行业中的应用广泛,并且其耐高温和耐热油的特性使其成为许多关键部件的理想选择。