橡胶原材料知识-生胶篇-第七章 丙烯酸酯橡胶ACM

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橡胶原材料知识-生胶篇-第七章 丙烯酸酯橡胶ACM

1．定义
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( ^" p. i+ {$ W, {, I* N, L$ m丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸烷基酯为主单体与少量带有交联反应活性基团的单体共聚而成的一种高分子弹性体，其主链为饱和碳链,侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点,如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等..,其力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶,其耐热、耐老化和耐油性优于丁腈橡胶,ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中。
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& I3 W) j9 m7 T( F2. 种类
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5 F1 V5 B: z/ Z2 `' T8 ?% {ACM的种类很多，其共聚单体可分为主单体、低温耐油单体和硫化点单体等三类单体.
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2. 1 主单体:常用的主单体有,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等.随着侧酯基碳数增加,耐寒度增加,耐水性提高、耐油性降低、工艺性差,因此酯基不宜超过丁酯,实际上多采用丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯
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    以丙烯酸乙酯为基础的橡胶耐油、耐热性能较好

以丙烯酸丁酯为基础的橡胶耐寒性较好,因此通过两种单体的并用,可调节上述性能

( t  Q/ W5 h& K  ~" M2 R2.2 低温耐油单体:传统的采用丙烯酸烷氧醚酯参与共聚,得到的ACM耐寒温度为-30℃以下,尔后工业生产中又选用丙烯酸甲氧乙酯为共聚单体,可进一步降低使用温度.

. h% c  Z3 e! E. i& Y. l& H2.3交联反应的单体共聚以解决硫化问题。一般硫化点单体的含量小于5%。根据其分子结构中所含的不同交联单体，加工时所用的硫化体系也有所不同，由此可将其分为“含氯多胺交联型”、“不含氯多胺交联型”、“自交联型”、“羧酸铵盐交联型”、“皂交联型”等五大类。此外，还有特种丙烯酸酯橡胶（如含氟型及热塑性丙烯酸酯橡胶）等。含不同交联单体的丙烯酸酯橡胶,硫化体系不同,其加工特性也随之变化,
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3. 性能

5 S0 L4 ^6 j9 t/ E0 O4 f丙烯酸酯橡胶结构的饱和性以及带有极性酯基侧链决定了他的主要应用性质,即耐热氧老化性能和耐油性能优异,而耐寒、耐水、耐溶剂性能差.
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3 E4 c( `, a  Y, w$ y3.1 耐热氧老化和耐油性能,丙烯酸酯橡胶主链由饱和烃组成,且有羟基,比主链上带有双键的二烯烃橡胶稳定,特别是耐热氧老化性能好,比丁腈橡胶使用温度可高出30-60℃,最高使用温度为180℃,断续或短时间使用可达200℃左右,丙烯酸酯橡胶的热老化行为既不同于热降解型,又不同于热硬化型,,而介于两者之间,即在热空气中老化,橡胶的拉伸强度和扯断伸长率先是降低,然后拉伸强度升高,逐渐变硬变脆而老化,由于大分子主链稳定,相比之下侧链热稳定性较差,导致橡胶在高温下承受伸长或压缩变形时,应力松弛和变形现象显著.

3.2丙烯酸酯橡胶的极性酯基侧链,使其溶解度参数与多种油,特别是矿物油相差很远,因而表现出良好的耐油性,这是丙烯酸酯橡胶的重要特性,丙烯酸酯橡胶长期浸渍在热油中,因臭氧,氧被遮蔽,因而性能比在热空气中更为稳定,因此在150℃的油中,丙烯酸酯橡胶具有近似氟橡胶的耐油性,在更高温的油中,仅次于氟橡胶.

室温下其耐油性能大体上与中高（CAN=33~35%）ACN含量的NBR相近，优于CR、ECO、SILICONE，但在热油中，其性能远优于NBR。
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' {0 r  y& P2 L. I重油149C*70H
NBR
AR
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4 f' a: A6 |' P5 Y% v+ i7 S拉伸强度保持率，%
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  E8 s( A; h$ @$ [6 J, S
% W/ W  b' C5 I3 S伸长率保持率，%
2
71
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V.C Change
9 R) v& n6 G& P5 r' [+1.6
+9.4
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180度弯曲
- M8 C, E1 X7 r  u  l& kCRACK
+ I2 V% k: Y' F  x7 HNO CRACK


在低于150C温度的油中，AR具有近似FKM的耐油性能，在更高温度的油中，仅次于FKM，此外，耐动植物油，合成润滑油，硅橡胶酯类液压油性能良好。

) Q& N4 U0 R, m- k& f# |4 V3.3丙烯酸酯橡胶的缺点:

( X* z# m, Q- J: Q低温下变硬,丧失弹性,丙烯酸酯橡胶的酯基侧链损害了低温性能,尽管一些新型的丙烯酸酯橡胶的耐寒性有了一定的改进但仍只有-40℃左右,劣于一般合成橡胶,成为应用上的主要问题.
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" o4 @+ G# U# ?- _由于酯基易于水解,使丙烯酸酯橡胶在水中的膨胀大,另外,它在芳香族溶剂,醇,酮,酯以及有机氯等极性较强的溶剂和无机盐类水溶液中膨胀显著,在酸碱中不稳定.
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8 h6 B1 k1 {/ i$ u7 ?) z物理机械性能:丙烯酸酯橡胶具有非结晶性,自身强度低,经补强后拉伸强度可达13—18MPA,低于一般合成橡胶,但高于硅橡胶.

温度对丙烯酸酯橡胶的影响于一般合成橡胶相同,在高温下强度下降是不可避免的,但弹性显著上升,这是一大特点,对于作密封圈及在其它动态条件下使用的配件非常有利. 丙烯酸酯橡胶的应力松弛,蠕变及阻尼特性等随负荷作用时间的不同而明显的变化,因此,丙烯酸酯橡胶是一种物理机械性能对时间或速度依赖性较大的合成橡胶.

* [4 T9 e6 W, m! c8 c: E3.4其它性能:丙烯酸酯的稳定性还表现在对臭氧有很好的抵抗能力,抗紫外线变色性也很好,可着色范围宽广,适于作浅色涂覆材料,此外还有优良的耐候老化,耐曲挠和割口增长,耐透气性,但电性能较差.

monkinge

谢谢楼主      
4 l4 C. v9 y# `$ [学习了

半百

很系统的橡胶原材料知识。。

菊花茶

丙烯酸酯橡胶做的胶管蒸汽裸硫化胶管膨胀是不是和水蒸气直接接触的关系？