AEM橡膠與HNBR橡膠的性能比較

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      杜邦公司AEM分為二元膠和三元膠,二元膠由乙烯(E)/丙烯酸甲酯(MA)組成,三元膠由E/MA/提供硫化位置的單體(CS)組成。二元膠只能采用過(guò)氧化物硫化,而三元膠由于含有提供硫化位置的第三單體,可采用胺類硫化劑硫化,當(dāng)用于電纜采用高壓蒸汽連續(xù)硫化時(shí),三元膠也可采用過(guò)氧化物硫化。

 AEM的性能特點(diǎn)如下。

  (1)耐熱老化性能
      以拉斷伸長(zhǎng)率降低50%為衡量標(biāo)準(zhǔn),AEM可在120℃下連續(xù)使用18個(gè)月,在170℃下連續(xù)使用6周。AEM的耐熱老化性能大大優(yōu)于氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)和NBR。
   

  (2)耐液體性能

     AEM對(duì)ATF(汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向液)、齒輪油、乙二醇/水混合液、柴油和煤油等有良好的抗耐性,但對(duì)燃油C、磷酸酯液壓油、非礦物制動(dòng)液、酯、酮和汽油的抗耐性較差。
   

 (3)耐寒性能
    AEM的耐寒性能優(yōu)于ACM,可在-40℃下使用,若添加適當(dāng)?shù)脑鏊軇?在更低溫度下也可保持柔軟。
   

 (4)抗壓縮永久變形性能
    采用胺類硫化劑硫化的AEM三元膠抗壓縮永久變形性能優(yōu)良,在170℃×70h條件下,壓縮永久變形小于20%,但采用過(guò)氧化物硫化的二元膠抗壓縮永久變形性能稍差。長(zhǎng)時(shí)間壓縮永久變形試驗(yàn)表明,AEM的抗壓縮永久變形性能優(yōu)異,三元膠抗壓縮永久變形性能與HNBR相當(dāng)。
    此外,AEM的耐臭氧性能極佳,耐候性能也很好,曝曬3年后,外觀和物理性能幾乎無(wú)變化。AEM三元膠的耐屈撓性能優(yōu)異,在100℃下屈撓壽命大于25萬(wàn)次,但二元膠的耐屈撓性能稍差。添加氫氧化鋁的AEM燃燒安全性能較好,特別是燃燒時(shí)發(fā)煙量和腐蝕性氣體釋放量極低。AEM的動(dòng)態(tài)性能也較好,高溫下的減震性能與IIR接近。

    由于AEM的優(yōu)異性能,其被列入ASTM D 2000《汽車用橡膠制品的分級(jí)系統(tǒng)》中,指定為EE材料。EE材料指耐熱級(jí)別是175℃,在150℃的IRM 903#油(原采用3#標(biāo)準(zhǔn)油)中浸泡70h后體積變化率不大于80%的材料。同時(shí)AEM列入SAE J200標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明AEM在美國(guó)汽車配件領(lǐng)域已得到承認(rèn)。
     AEM的應(yīng)用領(lǐng)域主要是汽車配件,如前后曲軸油封、前后主軸油封、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵密封件、傳動(dòng)泵密封件、水泵密封件、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門閥桿油封、CVJ防塵罩及動(dòng)力轉(zhuǎn)向膠管和175℃級(jí)散熱器膠管。此外,AEM在無(wú)鹵低煙阻燃電纜護(hù)套領(lǐng)域應(yīng)用前景也較好。

    AEM通常要求兩段硫化,一段可高溫快速硫化(190℃×2min注射硫化),二段常用硫化條件為170℃×4h,有些制品(如膠管)也可不進(jìn)行二段硫化。
    AEM在耐高溫耐油密封件領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品是HNBR。AEM與HNBR的性能比較如表所示。從表13可以看出,與HNBR相比,AEM的耐熱老化性能和抗壓縮永久變形性能較好,耐寒性能相當(dāng),耐油性能較差,但考慮價(jià)格差異,AEM在汽車配件領(lǐng)域具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。

       表　AEM與HNBR的性能比較

項(xiàng)　　目         AEM(VamacG)   HNBR(Zetpol 2000)

邵爾A型硬度/度       72         68
拉伸強(qiáng)度/MPa         17.0       22.6
拉斷伸長(zhǎng)率/%         290        346
撕裂強(qiáng)度(新月型)/

　(kN·m-1)          40         48 

壓縮永久變形

　150℃×70h         18         23

　150℃×168h        19         30
150℃×336h        25         40
165℃×70h         20         24

　165℃×168h        26         33

　175℃×70h         23         29
熱老化后拉斷伸長(zhǎng)率變化率/%
150℃×70h         -17         -8
150℃×168h        -25         -20
150℃×336h        -23         -37
150℃×504h        -31         -45
150℃×1008h       -33         -68

　165℃×168h        -20         -33

　165℃×336h        -30         -64

　165℃×504h        -37         -81
  175℃×168h        -32         -57

　175℃×336h        -42         -91

ATF(DexronⅢ)浸泡后(150℃×168h)

　體積變化率/%       +28          +3

IRM903#油浸泡后體積變化率/% - 

　150℃×168h        +54         +12
165℃×168h        +57         +12
175℃×168h        +58         +13

吉曼(Gehman)低溫試驗(yàn)
T10/℃             -21         -23

玻璃化溫度/℃        -27         -28

   杜邦公司的AEM價(jià)格相對(duì)較高,日本電化公司Denka ER A403和ER A804在價(jià)格和性能上可與其競(jìng)爭(zhēng),ER A403相當(dāng)于Vamac LS,ER A804相當(dāng)于Vamac G。此外大家也可以參考上表自行比較AEM與FKM氟橡膠的區(qū)別。

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