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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。
1 y3 ^$ u4 \4 {1( ]# ?4 ^4 Y% B& B# b1 X: B
实验
( w; c. y8 ~% k! I" K1 R6 I0 Z% g6 N" c) H, A7 k
1.1
6 e% L, m7 H0 `& I4 k' j5 x, w. ]: W; f主要原材料$ a! ]$ ^5 i% F
* Z1 x0 T/ V% i6 X
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。& o: x! g2 d. @+ V' R
2 E* u' i* @# m. I; R# r
1.22 V. K% \2 b; \$ s4 G! E9 ~
试验配方
7 ~( }& Q6 h1 T$ G- {( L8 w& A" m9 F/ c+ P) |' k, s8 ^. G0 H
试验配方如表1所示。; i4 E; e2 D8 ^6 t3 `2 L4 ?
# |; A# W! r! K2 \$ y表1
M: E! a" `" ~! k. r# f试验配方2 N0 R/ R/ R1 c4 q; ` W
份% E+ U) H% Y5 f- v
* U. j* ]4 Z! K( }$ z- l U
注:配方其余组分和用量为炭黑,50,硅澡土& f" |3 w1 L: v7 g# E" @9 j$ Z4 `
30,硬脂酸1,脱模剂VAM
" R" F0 Y9 G- d& K/ d1,脱模剂18D
: Z0 p* i5 d ?0 `/ i i2 k1,防老剂445% F$ O/ C. J$ T% \
2,增塑剂TP759 e8 h9 j9 V+ L9 ^/ V- t
12,硅油9 K3 a6 c/ Y+ f" u" P {
2,1#硫化剂& ~9 p1 b; a4 b$ O5 c8 W" d
1.7,促进剂DOTG
' T0 v+ ~' M t( @) W8 [4。
# J9 |6 r" ]/ q& o; a/ s% O& {4 g6 R7 Y7 a$ r/ Z- P
1.3
* }4 R( N9 t' u- Y主要设备和仪器2 o/ T2 w- ], |0 O$ \; v
& w6 T* E' Y- k0 X D: jS(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。# d% U5 G2 Q0 \- O: i4 M# i9 y
# |5 }' \4 k3 ~0 j8 q# |( n
1.4) t' H' I- R* \0 N
试样制备
$ S( h$ d( X5 R4 I1 g _
' ^, {" e5 P% B8 d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。
, K* g0 |! E) X5 o3 ~3 c' W
( y! F, V* y3 K, c& ?* J1.5/ A3 w9 {# a5 V$ z. [
性能测试" L# `# r0 L, Y" Y( y0 x
& i, E+ w8 {7 `* R" K
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。: x w9 z" r& E
0 l. u5 P- N( |+ {2 G5 T$ g2: x5 b `" I4 ~ G6 t- R5 }
结果与讨论6 y% T j9 i& c! q* }
p0 O; ]; v# w% ^
2.1
8 d: g, w! J9 m6 q& \- S胶料性能, z- r* Z& G6 A* @- N0 k# Z
$ y5 _1 e: ?& M$ \/ u% P# F3 S! N3 O4 z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。
: F" t6 G2 B5 w& O/ m7 C2 m a, B% r! @8 r4 `
表2, _. `) `. q9 a: J
不同牌号的AEM及其并用胶料与ACM油封胶料的性能对比8 Q7 J1 y9 x* Q0 \/ O- |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 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 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
# Z/ a$ Y }' d0 [ R7 s. l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。7 F4 @9 l6 w/ _* V1 y0 f5 ~
! p" P" P# r! V) a$ G6 I" }: k; `" K
2.2
9 L7 B& a6 y, N K' |7 }, o0 _% K3 f产品密封性能
) s' }% y5 E/ ^, V" |
$ |( ^4 R" h; n. C) R( }; C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。4 ?, w5 Q5 k. W, h7 F+ a
! o6 N, B- v. z+ c( U" E
表3. h& a8 v( i! m
油封产品性能对比
4 y; F" `# @ R- \* u# R: |, k | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | [/td]<TD style="BORDER-RIGHT: windowtext 0.5pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER- [/tr]
7 A) C5 s2 k+ ]! w |
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