丙烯酸酯橡膠的加工生產(chǎn)工藝
丙烯酸酯橡膠的用老化、耐熱性能優(yōu)良，與一般橡膠相比，通常的使用溫度較高。在這種較高的溫度下，防老劑的防護(hù)作用往往不甚顯著，因此除皂交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠外，通常不需加防老劑。另外，因丙烯酸酯橡膠制品基本上是在與熱油接觸的條件下使用的，軟化劑在使用過程中全產(chǎn)生揮發(fā)、抽出、移棲現(xiàn)象，所以通常不宜采用。這樣，配方就比較簡(jiǎn)單，通常僅包括硫化劑，補(bǔ)強(qiáng)劑，操作助劑三部分，防老劑和軟化劑只個(gè)別使用。
(一)硫化劑
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丙烯酸酯橡膠類型 |
皂交聯(lián)型 |
羧酸銨鹽交 聯(lián) 型 |
自交聯(lián)型 |
多胺交聯(lián)型 （含氯及不含氯） |
含氯多胺交 聯(lián) 型 |
不含氯多胺交聯(lián)型 |
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使用情況 |
金屬色 與硫黃 |
苯甲酸銨 |
苯二甲酸 酐① |
三乙撐四 胺與硫黃 |
乙烯基硫 脲與鉛丹 |
過氧化物 |
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硫化劑成本 加工穩(wěn)定性 膠料存放性 氣味 平板硫化溫度，℃ 后硫化 污蝕模具 |
低 好 很好 無 165 可省去 無 |
中 很好 很好 有 165~170 要 有~嚴(yán)重 |
中 好 很好 無 175 要 無 |
中 中 差 有 160~170 要 有 |
中 好 很好 無 155 要 有~嚴(yán)重 |
中 好 一般 有 155~160 要 無 |
①在自交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠中起促進(jìn)作用。
1.多胺交聯(lián)型
極壓劑的各種油十分穩(wěn)定，使用溫度可達(dá)150℃，間斷使用溫度可更高些，這是丙烯酸酯橡膠*重要的特征。
表2
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膠 |
熱 |
ASTM1號(hào)及4號(hào)油 |
ASTM1號(hào)油 |
制備潤(rùn)滑密封件可使用的溫度，℃ |
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丙烯酸酯橡膠 氯橡膠 丁腈橡膠 硅橡膠 聚硫橡膠 |
優(yōu) 優(yōu) 中~優(yōu) 優(yōu) 差 |
優(yōu) 優(yōu) 良 中 優(yōu) |
優(yōu) 優(yōu) 中 良 優(yōu) |
-10~170 -40~200 -45~135 -60~200 -40~80 |
BA型丙烯酸酯橡膠的耐熱、耐油性能試驗(yàn)結(jié)果示于表3。
表3
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175℃×72h老化后 |
拉伸強(qiáng)度保持率，% 扯斷伸長(zhǎng)率保持率，% 老化系數(shù) 硬度（邵爾A）變化 |
91 60 0.55 +6 |
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200℃×24h老化后 |
拉伸強(qiáng)度保持率，% 扯斷伸長(zhǎng)率保持率，% 老化系數(shù) 硬度（邵爾A）變化 |
80 50 0.40 +10 |
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50號(hào)機(jī)油175℃×24h |
增重，% 體積膨脹，% |
8.81 12.11 |
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透平油175℃×24h |
增重，% 體積膨脹，% |
8.4 10.6 |
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20號(hào)潤(rùn)滑油175℃×24h |
增重，% 體積膨脹，% |
2.24 8.65 |
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含硫車用潤(rùn)滑油 |
拉伸強(qiáng)度保持率，% 增重，% |
59 6.9 |
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150℃×14d |
體積膨脹，% 硬度（邵爾A）變化 |
13.2 -6 |
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含硫車用潤(rùn)滑油 150℃×28d |
拉伸強(qiáng)度保持率，% 增重，% 體積膨脹，% 硬度（邵爾A）變化 |
48 6.6 12.7 -6 |
應(yīng)當(dāng)指出，丙烯酸酯橡膠耐芳烴油性較差，也不適于在與磷酸酯型液壓油、非石油基制動(dòng)油接觸的場(chǎng)合使用。
二、耐寒、耐水、耐化學(xué)藥品性能
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試驗(yàn)配方 |
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脆化溫度，℃ |
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丙烯酸酯橡膠 硬脂酸 半補(bǔ)強(qiáng)爐黑 高耐磨爐黑 硫黃 三乙撐四胺 |
100 1 50 —— 1 1 |
100 1 —— 50 0．5 1 |
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175℃×3d ASTM1號(hào)油 150℃×3d 175℃×28d ASTM2號(hào)油 150℃×3d 175℃×28d ASTM3號(hào)油 150℃×3d |
-23.0 -29.5 -19.0 -28.0 -18.8 -40.0 |
-18.8 -23.0 -23.0 -25.0 -25.0 -34.0 |
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脆化溫度，℃ |
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原始 熱老化 150℃×3d 150℃×3d |
-23.9 -26.3 -9.5 |
-21.7 -23.0 -12.0 |
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表5
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化學(xué)藥品 |
試驗(yàn)條件 |
抵抗性 |
拉伸強(qiáng)度 變化率,% |
扯斷伸長(zhǎng)率 變化率,% |
硬度變化率,% |
體積變化率,% |
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時(shí)間 h |
溫度 ℃ |
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乙酸丁酮 丙酮 10%硫酸 乙醇 苯 二硫化碳 四氯化碳 氯仿 甲酚 支物脂 呋喃 乙二醇 己烷 10%氫氧化鈉 硝基苯 苯酚 苯二甲酸二丁酮 硅油 甲苯 松節(jié)油 水 水 二甲苯 |
168 168 70 168 168 168 168 168 70 70 70 70 168 70 70 50 70 70 168 168 168 70 168 |
70 室溫 100 70 70 室溫 70 70 100 100 100 100 室溫 100 100 100 100 100 70 70 室溫 100 70 |
很差 很差 優(yōu) 很差 很差 好 很差 很差 很差 好 很差 很差 好 很差 很差 很差 很差 好 很差 好 好--差 差 很差 |
-79~-90 -75~-95 -30~-50 |
-60~-80 -56~-75 增加 |
—— -30~-75 -15~-50 |
+250~350 +250~350 +15~50 |
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式 |
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-60~-80 -50~-75 -50~-70 |
-50~-70 +30~-50 -55~+55 |
-30~-40 +5~20 -30~-40 |
+350~450 +25~55 +250~350 |
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溶脹無法測(cè)定 試 樣 分 解 |
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0 |
-10~-30 |
+5~20 |
0 |
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溶脹無法測(cè)定 試 樣 分 解 |
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-15~~30 |
0 |
0~-5 |
+5~8 |
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試 |
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-50~-80 |
-50~-70 |
-30~-40 |
+350~450 |
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式 |
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-50~-75 -5~-15 -60~-80 -30~-50 -10~70 -20~-80 -50~-70 |
-30~-50 -25~-50 -60~-80 -10~-50 +15~-15 +20~-70 -50~-70 |
-30~-40 0~-5 -50~-70 -10~-25 -5~-50 -5~-60 -20`-40 |
+200~250 0~-5 +250~275 +25~140 +5~100 +20~120 +200~300 |
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由于酯基易于水解，使丙烯酸酯橡膠在水中的膨脹大，BA型橡膠在100℃沸水中經(jīng)72小時(shí)后增重15~25％，體積膨脹17~27％，耐蒸汽性能更差。另外，它在芳香族溶劑、醇、酮，酯以及有機(jī)氯等極性較強(qiáng)的溶劑和無機(jī)鹽類水溶液中膨脹顯著，在酸堿中不穩(wěn)定，見表5。
三、物理機(jī)械性能
表6
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20℃ |
150℃ |
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丙烯酸酯橡膠 |
硅橡膠 |
丙烯酸酯橡膠 |
硅橡膠 |
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硬度（邵爾A） 拉伸強(qiáng)度，MPa (kgf／cm2) 扯斷伸長(zhǎng)率，% 彈性，% |
70 10．5 （107） 137 8 |
71 5．9 （60） 97 62 |
68 3．7 （38） 74 68 |
70 3．9 （40） 82 70 |
四、其它性能
