丙烯酸酯橡胶的技术和发展

 

丙烯酸酯橡胶发展历史

 

1912年，德国人O.勒姆首次研究了聚丙烯酸酯的硫化。

1944年，美国的C.H.费希尔等开发了丙烯酸乙酯与2-氯乙基乙烯基醚共聚橡胶。

1948年，GOODREACH公司将该产品工业化。

1952年，美国单体公司开始生产丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚的丙烯酸酯橡胶。

1955年，日本东亚合成化学也生产了丙烯酸丁酯－丙烯腈共聚橡胶。

1975年美国杜邦公司开发成功丙烯酸酯与α-烯烃共聚的橡胶，其典型代表是丙烯酸乙酯-乙烯无规共聚物和其后的丙烯酸乙酯-乙烯交替共聚橡胶。这就是AEM橡胶。

 

丙烯酸酯橡胶的合成路线

 

一类是乳液聚合，其主要品种有丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物，丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯－第三单体（如氯代醋酸乙烯酯等）三元共聚物，如高温胶和低温胶等，有良好的耐热、耐油性,但强度低（拉伸强度约10 MPa）、低温性能差（玻璃化温度Tg为-15～-28℃）。这类高分子聚合物我们称之为聚丙烯酸橡胶－即大家非常熟悉的ACM橡胶。

另一类是溶液聚合。丙烯酸酯与α－烯烃的溶液聚合橡胶， 产品强度高、低温性能好(Tg为－38℃)。这类烯聚合物的主要代表产品有美国杜邦化学的乙烯－丙烯酸酯橡胶即AEM。

 

丙烯酸酯橡胶的生产方法

 

乳液法。

采用阴离子型和非离子型混合乳化剂（如十二烷基硫酸钠和烷氧基聚环氧乙烷），在水介质中将丙烯酸酯(包括乙酯和丁酯)或丙烯腈等乳化，并用水溶性引发剂引发聚合。胶乳经凝聚、洗涤、干燥等工序即得干胶。生胶的特性粘数[η]为4～6。

溶液法。以卤代烃（如二氯甲烷）作溶剂，偶氮化合物作引发剂，以路易斯酸作络合剂，在约1MPa下使丙烯酸酯与α－烯烃（如乙烯）进行交替共聚，胶液经凝聚、回收溶剂后，即得交替共聚橡胶。若采用过氧化物如过氧化三甲基醋酸叔丁酯作引发剂,在约180MPa的高压下使丙烯酸乙酯与乙烯共聚,则所得橡胶为无规共聚物。交替共聚橡胶和无规共聚橡胶均有批量生产。溶液法的生产成本较高，工艺也较复杂，故大部分丙烯酸酯橡胶采用乳液法生产。

 

丙烯酸酯橡胶的分类

 

含氯型，羧酸型，环氧型，含氯及活性率型

 

ACM橡胶的配合技术

ACM橡胶生胶品种的选择

ACM橡胶的加工助剂

ACM橡胶的防老体系

ACM橡胶的增塑软化体系

ACM橡胶的填充补强体系

ACM橡胶的硫化体系

（一）ACM橡胶生胶品种的选择原则

１、根据耐温性能要求来选择

２、耐油性能要求来选择

３、根据加工工艺要求来选择

 

（二）ACM橡胶的加工助剂

 

１、D.G.公司的Ｄ系列内润滑剂效果不错

２、WBP200内脱模剂效果也不错，推荐使用。

（三） ACM橡胶的防老体系

１、美国科聚亚的Naugard 445.DF630

２、国产的KY-405等。二甲基苄基二苯胺

ACM橡胶本身具有很好的抗紫外线及抗热氧化老性能，所以并不太需要防老剂，目前在用地主要是二苯胺类。

 

（四） ACM橡胶的增塑软化体系

这要根据耐温性能要求来选择，但一般都要求耐高温性好的酯类增塑剂。

１、常用的上海善贞实业有限公司的RS-107RS-705系列

２、日本大巴化学的ＢＸ-Ｎ系列，

３、国产－上海制品所的ＱＳ系列效果也很好。

 

（五） ACM橡胶的填充补强体系这要根据具体的产品性能要求来选择，这块慢慢讲。

１、黑色系列，用上海善贞实业有限公司韩国OCI的N330\N550\N774

２、彩色系列，慎用白炭黑

３、谨慎选择填充剂或不用填充剂。

 

（六） ACM橡胶的硫化体系体系

这要根据具体的ACM橡胶品种来选择，这块慢慢讲。略

１、活性氯型

２、特殊交联型

３、环氧型

４、双交联型

５、二烯

６、其它类

 

目前成熟的ACM系列混炼胶配方

（一）发动机密封垫类

1、摩托车发动机缸头垫AR6010BT

2、汽车发动机缸盖密封垫AR5010BT

3、通机发动机缸盖密封垫AR6010BT

（二）油封类

 

1、汽车发动机前、后曲轴油封AR7008BN-YF

2、重汽车发动机前、后曲轴油封AR7510BN-YF

3、航天动力－特殊油封AR8510CT-YF

 

（三）胶管类

1、针织、编织挤出胶管AR7508B

 2、模压异形胶管AR7508BN-T

（四）电缆护套

 

１、模压电缆护套管AR6508CN

（五）特色配方

 

1、低硬度高强度低压变配方AR5014BT

2、符合UL94-V0阻燃级别的胶料AR700B-ZRT

 

ACM橡胶的混炼工艺

一、开炼机混炼

二、密炼混炼

 

ACM橡胶制品的成型工艺

一、平板模压， 适合简单产品，如O环，油封等小杂件，优点是投入相对小，对设备及模具要求不高，当然油封除外。缺点也很明显，人工及电费相对较高，生产效率低下，同时产品质量难以保证（专门的油封机除外）

二、注压机注压或转注模压：

适合做一些较大的或是形状复杂的，或是带骨架的异形件优点是投入相对较小，，优点是方便填料， 便于锁模，但材料浪费也很明显，所以缺点是效用低下。三、注射成型：优点是产品质量好，飞边少，人工及电费少，总体效用高。适合做各种杂件。缺点是设备及模具的投入较大。但总体效用高，推荐使用。四、挤出成型： 适用于生产胶管。包括纯胶管、针织管、编织管、复合管、异形管等。

 

ACM橡胶的典型应用

  

1、发动机曲轴油封2、发动机气门油封

1、发动机缸头补气管

2、发动机进气歧管

1、发动机气缸垫

２、发动机气门室盖罩垫

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