新型高性能热塑性硫化胶（TPV）

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近几年来，一种新型高性能热塑性硫化胶（TPV）的应用已经扩展到要求苛刻的汽车发动机舱和工业领域。这种材料是由动态硫化聚丙烯酸酯橡胶（ACM）热固相分散于聚酰胺（PA）热塑性连续相基质内组成，具有更好的耐热性能（150℃）和耐油性能（超过3,000小时）。这种ACM/PA热塑性硫化胶能够很容易地运用到双料射出成型机工艺中，这种TPV中的聚酰胺提供了与聚酰胺和聚酯热塑性硬质底层材料间的极好的粘着性，与传统的TPE/V材料相比，聚丙烯酸酯橡胶热固相赋予了这种材料更好的耐热和耐油性能。

( W/ V) N0 a6 K- W8 K  _0 @当今的材料需求

传统材料，比如EPDM/PP、共聚多酯和热固性化橡胶，在性能和价格方面越来越难以满足需求。随着应用温度以及所接触液体侵蚀性的提高，材料的应用环境变得越来越苛刻。温度达到150℃甚至更高，还有更具侵蚀性的液体添加剂的应用，使得传统材料达到了极限。另外，更长的使用寿命期望迅速成为一致公认的准则。降低成本的压力成为不得不考虑的因素，并且常常成为商业运作的要求。

8 k+ O* H5 @  c2 q  Z有人会问既然现今有许多种材料可用，为何要考虑使用TPVs？有几个原因显而易见：TPVs不需要进行混炼胶制备（混炼、备料等）；具有非常快的生产周期（数秒钟相对于数分钟）；产生的飞边极少且可循环使用或者不产生飞边 ；在产品设计方面非常灵活（适用包覆成型和吹塑成型的各种选择）。最后结果是，相对于热固性橡胶，TPVs显著降低了成本。尽管有这些优点，传统的热塑性硫化胶（EPDM/PP、COPE、聚硅氧烷TPVs）却有其局限性。发动机的高温和侵蚀性的液体能够破坏绝大多数传统体系。结果，在需要更坚固耐用的材料的场合，热固性橡胶（例如ACM、AEM、CR）更具优势。
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然而也有例外，Z-100系列（ACM/PA）TPV，世界上首个商品化的可耐150℃高温的TPV，不但填补了传统TPV在高温应用的空白，而且覆盖了传统热固性橡胶从-40℃到175℃的整个应用温度范围。相对于基于烯烃的TPVs和共聚多酯，这一系列提供了杰出的长期耐热和耐油性能。从图1的AFM显微照片可见，ACM/PA的形态能够满足这一挑战，聚丙烯酸酯橡胶相提供了耐热、耐油和耐低温性能，聚酰胺塑料相有助于改善耐热性、易于加工和极好的包覆成型粘着性。这一系列有几个邵尔A硬度范围可用

ACM/PA热塑性硫化胶双料射出成型实例
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/ ]) k$ A, x# Z& @" ]在双料射出成型和嵌件包覆成型应用中采用ACM/PA热塑性硫化胶主要考虑到这几个原因，包括取代金属骨架、局部增强、材料性能提升以及通过聚酰胺获得化学键合。取代金属骨架在动态密封应用中是可行的。例如这些持续承受150℃高温及ATF机油的零件，典型的是采用包含金属骨架的ACM或AEM硫化胶。金属骨架和胶料需要一些制备工序，而像ACM/PA热塑性硫化胶这种材料并不需要。金属骨架必须清洗干净、磷化并且涂覆粘合剂。成型前，骨架必须进行加热以活化粘合剂。有了ACM/PA，就可以采用高效率双料射出类型的包覆成型工艺，聚酰胺底层成型后随即包覆高性能的ACM/PA热塑性硫化胶材料。这不但取消了所有与金属骨架结合的前期准备工作，而且可以提供与底层材料真正的化学粘合。
" ^5 ]( Q" Z, |取消复合部件的系统也是运用ACM/PA热塑性硫化胶的好机会。用聚酰胺做基质的高温进气及增压涡轮排气管常常由多种材料组合而成，通常需要另购橡胶零件来匹配这些组合件的安全锁紧应用。传统材料一般由AEM或硅橡胶管头锁紧在吹塑成型的聚酰胺和共聚多酯排气管路上，像ACM/PA这样的以聚酰胺为基质的热塑性硫化橡胶，可以通过包覆成型制成管头，而不需要锁紧装置或采用另购的橡胶管头。ACM/PA的硬度值比COPE明显低，这点是隔震所要重点考虑的因素。

发动机舱内环境越来越严酷，不断要求对材料进行升级。例如，ACM/PA热塑性硫化胶最近正在双料成型的柴油油路传感器上进行替代PATT和基于烯烃的TPV的实验评估。与聚酰胺极好粘合性和耐柴油性能是必需的性能， ACM/PA被应用于此，且获得了非常好的结果，而没有其它材料可以达到这一要求。
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: y3 @9 ]9 m+ x  q- }3 s2 E试验目的和标准

本文的目的是展示ACM/PA热塑性硫化胶在常见温度范围和普通液体条件下的性能表现。我们将重点考察利用这种材料在双料成型应用中可以提供对聚酰胺和聚酯等硬质热塑性材料极好粘合性的这一优点。

平常心

资料不错，谢谢分享。

姜平辉

谢楼主丶学习下

LionKing

杜邦公司的ETPV，是ACM/AEM橡胶粒子分散在TPEE弹性体中的TPV，耐温还要更高。

lhg1981

不 错的资料，学习了

wuxiwire

这种材料有在挤出成型量产的吗？