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乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)是由乙烯、丙烯酸甲酯及硫化单体组成的三元共聚物,由于乙烯基的引入,改善了丙烯酸甲酯的耐寒性,但同时降低了耐油性。在以往的车桥油封中,一般采用丙烯酸酯橡胶(ACM)和氟橡胶,但氟橡胶价格较高,ACM的低温弹性、机械强度和耐磨性较差。本工作研究AEM替代ACM在车桥油封中的应用。' O! ?" D( n0 [$ u
1
6 K4 q. v/ w) m+ j实验" Q' K% ?. p. c* M8 p3 t
" u0 y; O: l c6 y1.1
8 {$ j; c ~1 G; w" t主要原材料0 u6 F5 o3 a7 c! h8 |
, ^- ~4 G7 i7 i [
AEM,牌号分别为Vamac®G(基础牌号)和Vamac®GLS(低油膨胀率),美国杜邦公司产品;防老剂445,美国康普顿公司产品;1#硫化剂(己二胺氨基甲酸盐)、脱模剂VAM(络合有机烷基磷酸酯)、脱模剂18D(十八烷基胺)和促进剂DOTG(二邻甲苯胍),德国CHEMMIS公司产品;增塑剂TP759(混合醚/酯),美国罗门哈斯公司产品。
& p( { @+ `8 V0 ~- v. @, i" C6 w* U* H7 j" l; r* j
1.2! c2 d& h. x% I6 p
试验配方
. G/ f+ k$ j, t6 O, F8 G: W* ?( r: O$ J1 |7 F$ x1 V
试验配方如表1所示。
6 _; j. Y. Z, ?: A: y/ `( n: D! G
) l+ Z# R; x. i( n' ]+ V表1* Q7 P9 A3 Z: |8 V! F# {- R& y
试验配方
9 R7 t! X' R9 p& [* f& J9 L份0 A. E0 [4 z2 `8 u; F/ @4 a/ X& O
* U, E3 C% V9 J. j' v% ]7 g: ]" ?注:配方其余组分和用量为炭黑,50,硅澡土
5 {5 a7 u: M' N( F; \; u30,硬脂酸1,脱模剂VAM/ Q3 G# l5 J3 E# E3 o5 ?
1,脱模剂18D9 M3 `6 z$ Z. B: r. Q9 @) J N
1,防老剂445& y3 A/ L1 ^/ X( ^
2,增塑剂TP759# \' _7 l) [* Q0 S9 i
12,硅油
5 b7 i' \, C- }% ^4 k6 ]& Z2,1#硫化剂
/ ]* l& W7 O) |" v' f+ h5 K0 x4 @* {1.7,促进剂DOTG
8 ?$ X6 f e/ h4。
6 \ ?" D# K2 E9 | [6 r$ I& ]; v
% r0 z5 x$ O$ ^( F! h" }1.3( }) a* F m4 h$ c. p4 ^+ L [1 L
主要设备和仪器4 P3 V( o" `$ C$ C+ C9 I& A! b
9 f* T4 G3 t% C. eS(X)K-160A型开炼机,上海橡胶机械厂产品;XKl3-024-0036型平板硫化机,青岛亚东橡机集团有限公司产品;LX-A型邵尔A型硬度计,上海六菱仪器厂产品;AL7000S型电子拉力机,中国台湾高铁科技股份有限公司产品;TM-401型脆性温度仪,日本UESHIMA株式会社产品;ATS-13型老化箱,日本ISUZU株式会社产品;AT-101型旋转油封试验台,日本荒井制作所产品;CB-112KS型径向力计,日本爱可工程株式会社产品。
9 u; _. ]/ b4 }) f2 r0 K, m. D+ a' \7 f3 U' ], i5 m
1.4& J0 w5 q& H# p* z3 w
试样制备
5 n; V0 ~ U! `/ u9 Y& ?2 l3 m# O2 h; L' @0 j( g
胶料在开炼机上混炼,辊温40-80℃。胶料一段硫化在平板硫化机上进行,硫化条件为180℃×8min;二段硫化在烘箱中进行,硫化条件为170℃×4h。& t" B0 |% J( j5 z+ }
. ~. s# X/ S1 m1 A1.57 l% w' ]4 u9 ~( Z. S8 B5 E
性能测试
3 t2 \3 f& L, _, G
4 R0 k' U8 }3 [7 Q" ]胶料各项物理性能均按相应国家标准测试;产品性能、油封径向力和唇径按GB/T 14273-1993《旋转轴唇形密封圈性能试验方法》测试;干磨试验按中国第一汽车集团公司JB 01-4B-2003《汽车用旋转轴油封供货技术条件》进行,唇口部位涂一层工作介质,试验轴上不加任何润滑油,转速2 000 r·min-1,运转15 min,观察唇口部位的变化。0 _- z9 L& r' D1 s) a l' U0 V4 o
4 V. d0 m6 R, n# |; L
22 H: m& h- s% n0 A
结果与讨论
. ^3 j3 h& V6 x& T4 |( q: [& i$ L6 [7 _
2.1
+ n3 G9 N: z& @0 @& _# _6 \3 q' ^胶料性能
& W* O) D# p. E( i+ W
; p3 A {, P; J+ N不同牌号的AEM及其并用胶料与ACM油封胶料的性能对比如表2所示。% `( x' }4 i& q
) [) u+ T# H8 Y2 l1 m/ u6 w% g
表2
1 @& {% C* S0 P' }& F4 p; T7 j不同牌号的AEM及其并用胶料与ACM油封胶料的性能对比" E+ p$ M( u9 M
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 150℃×72 h压缩永久变形(B型试样,压缩率25%)/% | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 120℃×72 h耐双曲线齿轮油GL-5(长城牌)试验 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 120℃×120 h耐双曲线齿轮油GL-5(长城牌)试验 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 120℃×200 h耐双曲线齿轮油GL-5(长城牌)试验 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 9 A, z. B* N7 S+ n% x* f
从表2可以看出,与ACM胶料相比,Vam-ac®硫化胶具有良好的综合性能,拉伸强度、耐热空气老化性能和耐低温性能优异,压缩永久变形性能较低。虽然其不耐3#标准油,但在车桥主动锥齿轮和半轴部分所用的润滑介质双曲线齿轮油GL-5中具有较好的适用性,尤其是Vamac®G与Vamac®GLS并用比为50/50的2#配方胶料测试结果与4#配方胶料相近,其体积变化率均在6%左右,硬度变化和拉伸强度变化均小于4#配方胶料。9 |0 s0 t7 W% \5 M& a) w P- ]
; a2 W* Z( f% e4 m+ p' W0 ]
2.2
: u9 {0 p- ], Y ^# U产品密封性能
3 m* ?3 V# f x; { v- p+ |8 Y4 }* k
对油封而言,胶料在试验介质中体积需适当膨胀以保证密封所需要的尺寸过盈量。采用2#和4#配方胶料,各制作3件规格为DR55×75×12的油封产品(A,B和C采用2#配方,D,E和F采用4#配方)进行性能试验,试验前后测量油封径向力和唇径。油封产品性能对比见表3。
9 T( ^- b, k5 j" X3 S# j3 B! [. t! [5 P( Q
表35 g/ G2 F3 n2 y
油封产品性能对比
- `, `; G+ ^! z( V' u& X" w | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | [/td]<TD style="BORDER-RIGHT: windowtext 0.5pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER- [/tr]
2 b& s7 x+ ^/ J |
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