丙烯酸酯橡膠

1、丙烯酸酯橡膠應(yīng)用丙烯酸酯橡膠應(yīng)用一、一、前言：前言：比重比重1.~1.1丙烯酸酯橡膠（英文簡(jiǎn)稱(chēng)ACM）是以丙烯酸酯為主單體經(jīng)共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側(cè)基為極性酯基；通常要用硫化點(diǎn)單體參與共聚以使其易于硫化。由于一次結(jié)構(gòu)為飽和碳鏈和極性側(cè)基，賦予它很好的耐熱、耐老化、耐油性能。被廣泛地應(yīng)用于各種高溫、耐油環(huán)境，如軸封、O型圈、輸油管和各種墊片等。特別是汽車(chē)的曲軸、汽門(mén)閥桿、汽缸墊、排汽管的密封和液壓輸油管等。有汽車(chē)膠的美稱(chēng)。根

2、據(jù)機(jī)械部汽車(chē)司1995年的統(tǒng)計(jì)，國(guó)產(chǎn)車(chē)使用ACM密封件件數(shù)及單耗量如下車(chē)型件輛(ACM膠料膠料)ACM單耗單耗①(kg輛)CA72200.7上?！吧Ｋ恰?.2神龍“富康”0.5TJ71000.1CA21046L40.7南京“依維柯”41.5CA1092－Ⅱ60.8“EQ1092”60.1“EQ1141G”110.3標(biāo)致5050.7JN“1491”207①已采用的部分關(guān)鍵部件的用量(按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，平均為1.0～1.5kg輛)隨著我國(guó)汽車(chē)工

3、業(yè)的興起和高速發(fā)展一方面引進(jìn)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的元件國(guó)產(chǎn)化和進(jìn)口原裝車(chē)備件的更換都急需ACM膠作耐油密封件。另一方面，我國(guó)原有的載重汽車(chē)及乘用汽車(chē)等也需要不斷提高整車(chē)質(zhì)量，延長(zhǎng)大修時(shí)間。加之汽車(chē)向高速、節(jié)油方向發(fā)展，這就要求汽車(chē)汽缸的燃燒溫度不斷提高，近年來(lái)隨著我國(guó)高速公路飛速發(fā)展，也要求車(chē)速提高，各運(yùn)轉(zhuǎn)部位密封件的溫度也相應(yīng)提高，許多關(guān)鍵部件均需采用高性能的ACM作高溫耐油密封件，以保證整車(chē)水平。因此，特種合成橡膠行業(yè)和特膠制品行業(yè)都急需集中

4、精力研制開(kāi)發(fā)并工業(yè)化生產(chǎn)適合汽車(chē)工業(yè)需要的各類(lèi)ACM膠種及其制品，否則將難以改變ACM和制品長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面。與其它耐油橡膠相比，丙烯酸酯橡膠具有性能價(jià)格比最優(yōu)的特點(diǎn)。它長(zhǎng)期使用溫度180℃，短期使用溫度可達(dá)210℃，在各種潤(rùn)滑油、燃料油中膨脹率較低（＜10％），汽車(chē)變速箱用ACM制品密封可連續(xù)行駛15－20萬(wàn)公里而不漏油；而丁腈橡膠雖能耐油性能很好，但耐老化性能和耐溫性能較差，汽車(chē)用丁腈橡膠密封制品連續(xù)使用溫度僅為106℃，變速箱部

5、位密封連續(xù)行駛僅8000－10000公里即開(kāi)始漏油。丙烯酸酯橡膠是性能價(jià)格比最優(yōu)并被廣泛地用于高溫耐油環(huán)境的特種橡膠。二、國(guó)內(nèi)外二、國(guó)內(nèi)外ACM發(fā)展概況及主要品牌：發(fā)展概況及主要品牌：有關(guān)ACM的首篇報(bào)道始見(jiàn)于1912年德國(guó)的OttoRohm[1]的專(zhuān)利，他曾用硫磺使聚丙烯酸酯硫化獲得了橡膠狀物質(zhì)，但沒(méi)獲得實(shí)用性制品。1944年，美國(guó)農(nóng)業(yè)東部地區(qū)實(shí)驗(yàn)室的Fisher[2、3、4、5]等人制得了丙烯酸乙酯與2－氯乙基乙烯醚共聚物，可很容易

6、地用硫－硬脂酸皂系硫化。1948年，美國(guó)Goodrich公司首先實(shí)現(xiàn)了乳聚ACM的工業(yè)化，商品名稱(chēng)為HycarPA31[6]，后經(jīng)改進(jìn)更名為Hycar4021，Hycar4031。1963年美國(guó)AmericanCyana公司也開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了ACM，商品名稱(chēng)為Cyanacry1。六十年代中期日本油封公司、東亞油漆公司、瑞翁公司等先后開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了ACM。1978年美國(guó)杜邦公司又開(kāi)發(fā)杜邦（羧基）VAMACP（MA－E），（溶聚法）日本電器化學(xué)電化E

7、RP（E－VAC－MA）（溶聚法）日本住友化學(xué)エズブしリEMAP（E－MA－GMA）（溶聚法）四、丙烯酸酯橡膠的基本單體構(gòu)成四、丙烯酸酯橡膠的基本單體構(gòu)成：構(gòu)成丙烯酸酯橡膠的共聚單體可分為主單體、低溫耐油單體和硫化點(diǎn)單體等三類(lèi)單體。1、主單體：、主單體：常用的主單體有丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸丁酯（BA）和丙烯酸2－乙基己酯（EHA）等；PMA的Tg=5℃，PEA的Tg=15℃，PBA的Tg＝－54℃，PEHA的Tg

8、=76℃。隨著側(cè)酯基碳數(shù)增多，Tg降低，耐油性變差。為了保持ACM良好的耐油性，并改善其低溫性能，人們?cè)趩误w的側(cè)酯基上引入極性基團(tuán)，合成了帶有極性基的丙烯酸酯單體參與共聚，以期待獲得低溫－耐油性能的綜合平衡。2、低溫耐油單體：、低溫耐油單體：在保證丙烯酸酯橡膠的耐油性能不下降的前提下，自60年代起對(duì)ACM用低溫耐油單體進(jìn)行了一系列研究開(kāi)發(fā)。60年代末人們采用[1213]丙烯酸烷氧醚酯參與共聚得到的ACM可基本保持耐油性能而使脆性溫度（T

9、gb）達(dá)－30℃以下，70年代生產(chǎn)ACM的公司大都采用丙烯酸甲氧基乙酯為共聚單體生產(chǎn)耐寒型ACM。為了進(jìn)一步降低ACM的使用溫度，有專(zhuān)利[14]報(bào)道，使用丙烯酸聚乙二醇甲氧基酯作為低溫耐油單體，所得ACM的脆性溫度可達(dá)－45℃。另一篇專(zhuān)利[15]報(bào)道，使用順丁烯二酸二甲氧基乙酯作為低溫耐油單體，脆性溫度可達(dá)－42℃。另外日本合成橡膠公司的專(zhuān)利[1617]報(bào)道，結(jié)構(gòu)為CH2＝CHCOO（R）n－CO1的單體（其中n＝38R1=CH3C2H

10、5）參與共聚，宜可使ACM的脆性溫度低于－42℃以下，且伸長(zhǎng)率可達(dá)300％以上。對(duì)于油環(huán)境可大致分為三類(lèi)：1、對(duì)旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)起潤(rùn)滑作用的礦物油和潤(rùn)滑脂；2、作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)的液壓油、液壓變矩器油和剎車(chē)油；3、汽油、輕油、重油等燃料油。這些油中，除礦物油外，還包括作為不燃性液壓油的磷酸酯類(lèi)，作為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油的二酯類(lèi)等合成油。丙烯酸酯橡膠對(duì)礦物油有較好的耐油性，但對(duì)含酯型的合成油的耐油性不好，對(duì)燃油而言，ACM對(duì)輕質(zhì)油的耐油性稍差、對(duì)重油