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【其他】【转载】丙烯酸酯橡胶的特性-1
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丙烯酸酯橡胶的特性-1 丙烯酸酯橡胶的特性丙烯酸酯橡胶结构的饱和性以及带有极性酯基侧链决定了它的主要应用性质，即耐热氧老化性能和耐油性能优异，而耐寒、耐水、耐溶剂性能差。 一、耐热氧老化和耐油性能 丙烯酸酯橡胶主链由饱和烃组成，且有羧基，比主链上带有双键的二烯烃橡胶稳定，特别是耐热氧老化性能好，比丁腈橡胶使用温度可高出30~60℃，最高使用温度为180℃，断续或短时间使用可达200℃左右，在150℃热空气中老化数年无明显变化。几种橡胶经8小时老化，拉伸强度降低25％的温度(炭黑配合)对比如下： 硅橡胶 279℃ 丁苯橡胶 134℃ 丙烯酸酯橡胶 218℃ 天然橡胶 102℃ 氯丁橡胶 155℃ 丙烯酸酯橡胶的热老化行为既不同于热降解型，又不同于热硬化型，而介于两者之间，即在热空气中老化，橡胶的拉伸强度和扯断伸长率先是降低，然后拉伸强度升高，逐渐变硬变脆而老化。由于大分子主链稳定，相比之下侧链热稳定性较差，导致橡胶在高温下承受伸长或压缩变形时，应力松弛和变形现象显著，尽管一些新型丙烯酸酯橡胶对这一性能作了较大地改进，但对于那些要求在高温下承受较大拉伸或在压缩状态下使用的制品，丙烯酸酯橡胶不算十分适合的。 不同品种丙烯酸酯橡胶耐热氧老化性能，因所含交联单体活性及所用交联剂品种不同而有所差异，以含氯多胺交联型最好，皂交联型最差。但这些差别并未使它们在耐热等级上拉开。 丙烯酸酯橡胶的极性酯基侧链，使其溶解度参数与多种油．特别是矿物油相差甚远，因而表现出良好的耐油性，这是丙烯酸酯橡胶的重要特性。室温下其耐油性能大体上与中高丙烯腈含量的丁腈橡胶相近，优于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯，硅橡胶。但在热油中，其性能远优于丁腈橡胶，见表15-3。丙烯酸酯橡胶长期浸渍在热油中，因臭氧、氧被遮蔽，因而性能比在热空气中更为稳定。可以建立这样一个概念，在低于150℃温度的油中，丙烯酸酯橡胶具有近似氟橡胶的耐油性能；在更高温度的油中，仅次于氟橡胶，此外，耐动植物油、合成润滑油、硅酸酯类液压油性能良好。 表15-3 丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶耐热油性能对比 （重油149℃，浸渍70小时） 丁腈橡胶 丙烯酸酯橡胶 拉伸强度保持率，%扯断伸长率保持率，%硬度（邵尔A）变化体积变化，%180°弯曲 02+20+1.6裂开 6571+17+9.4合格 近年来，极压型润滑油应用范围不断扩大，即在润滑油中添加5~20％以氯，硫、磷化合物为主的极压剂，以便在苛刻工作条件下在金属件表面形成润滑膜，以防止油因受热等而引起烧结。随各类机械设备性能的不断提高及轻型化，极压剂也利用到液压传动器油、蜗轮油及液压油中。带有双键的丁腈橡胶在含极压剂的油中，当温度超过110℃时，即发生显著的硬化与变脆；此外，硫、氯、磷化合物还会引起橡胶解聚，影响使用。丙烯酸酯橡胶对含 丙烯酸酯橡胶的特性 -2 丙烯酸酯橡胶的特性 -2极压剂的各种油十分稳定，使用温度可达150℃，间断使用温度可更高些，这是丙烯酸酯橡胶最重要的特征。 几种合成橡胶耐热、耐油性能比较见表15—4。表15-4 橡胶耐热、耐油性能对比胶 种 热 空 气 ASTM1号及4号油 ASTM1号油 制备润滑密封件可使用的温度，℃ 丙烯酸酯橡胶氯橡胶丁腈橡胶硅橡胶聚硫橡胶 优优中~良优差 优优良中优 优优中良优 -10~170-40~200-45~135-60~200-40~80 BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能试验结果示于表15-5。 表15-5 BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能175℃×72h老化后 拉伸强度保持率，%扯断伸长率保持率，%老化系数硬度（邵尔A）变化 91600.55+6 200℃×24h老化后 拉伸强度保持率，%扯断伸长率保持率，%老化系数硬度（邵尔A）变化 80500.40+10 50号机油175℃×24h 增重，%体积膨胀，% 8.8112.11 透平油175℃×24h 增重，%体积膨胀，% 8.410.6 20号润滑油175℃×24h 增重，%体积膨胀，% 2.248.65 含硫车用润滑油 拉伸强度保持率，%增重，% 596.9 150℃×14d 体积膨胀，%硬度（邵尔A）变化 13.2-6 含硫车用润滑油150℃×28d 拉伸强度保持率，%增重，%体积膨胀，%硬度（邵尔A）变化 486.612.7-6 应当指出，丙烯酸酯橡胶耐芳烃油性较差，也不适于在与磷酸酯型液压油、非石油基制动油接触的场合使用。 二、耐寒、耐水、耐化学药品性能 丙烯酸酯橡胶的酯基侧链损害了低温性能，标准的含氯多胺交联型与不含氯多胺交联型橡胶的脆化温度分别为-12℃及-24℃，后者的试验结果见表15-6。经努力，一些新型丙烯 酸酯橡胶的耐寒性能有了较大改进，但仍只有-40℃左右，劣于一股合成橡胶，成为应用上的主要问题。 表15-6 丙烯酸酯橡胶的脆化温度试验配方 脆化温度，℃ 丙烯酸酯橡胶硬脂酸半补强炉黑高耐磨炉黑硫黄三乙撑四胺 100150——11 1001——500.51 175℃×3dASTM1号油150℃×3d175℃×28dASTM2号油150℃×3d175℃×28dASTM3号油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 脆化温度，℃ 原始热老化150℃×3d150℃×3d -23.9-26.3-9.5 -21.7-23.0-12.0 表15-7 丙烯酸酯橡胶的耐化学药品性能化学药品 试验条件 抵抗性 拉伸强度变化率,% 扯断伸长率变化率,% 硬度变化率,% 体积变化率,% 时 间h 温 度℃ 乙酸丁酮丙酮10%硫酸乙醇苯二硫化碳四氯化碳氯仿甲酚动物脂呋喃乙二醇己烷10%氢氧化钠硝基苯苯酚苯二甲酸二丁酮硅油甲苯松节油水水二甲苯 16816870168168168168168707070701687070507070168 16816870168 70室温1007070室温7070100100100100室温10010010010010070 70室温10070 很差很差优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 试 样 分 解 -60~-80-50~-75-50~-70 -50~-70+30~-50-55~+55 -30~-40+5~20-30~-40 +350~450+25~55+250~350 溶胀无法测定试 样 分 解 0 -10~-30 +5~20 0 溶胀无法测定试 样 分 解 -15~~30 0 0~-5 +5~8 试 样 部 分 分 解 -60~-80 -50~-70 -30~-40 +350~450 试 样 分 解 -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~-400~-5 -50~-70-10~-25-5~-50-5~-60-20`-40 +200~2500~-5 +250~275+25~140+5~100+20~120+200~300 丙烯酸酯橡胶的特性-3 丙烯酸酯橡胶的特性-3由于酯基易于水解，使丙烯酸酯橡胶在水中的膨胀大，BA型橡胶在100℃沸水中经72小时后增重15~25％，体积膨胀17~27％，耐蒸汽性能更差。另外，它在芳香族溶剂、醇、酮，酯以及有机氯等极性较强的溶剂和无机盐类水溶液中膨胀显著，在酸碱中不稳定，见表15-7。 三、物理机械性能 丙烯酸酯橡胶具有非结晶性，自身强度低，经补强后拉伸强度最高可达12.8~17．3MPa/(130~180kgf／cm2)，低于一般通用橡胶，但高于硅橡胶等。 温度对丙烯酸酯橡胶的影响与一般合成橡胶相同，在高温下强度下降是不可避免的，但弹性显著上升，这是一特点，对于作密封圈及在其它动态条件下使用的配件非常有利。在150℃下丙烯酸酯橡胶的许多物理机械性能，如拉伸强度、扯断伸长率、弹性等均显示了与硅橡胶大体相同的水平，见表15-8。 丙烯酸酯橡胶的应力松弛、蠕变及阻尼特性等随负荷作用时间的不同而明显地变化，因此可以说丙烯酸酯橡胶是一种物理机械性能对时间或速度依赖性较大的合成橡胶。表15-8 硅橡胶、丙烯酸酯橡胶在20℃和150℃下物理机械性能 20℃ 150℃ 丙烯酸酯橡胶 硅橡胶 丙烯酸酯橡胶 硅橡胶 硬度（邵尔A）拉伸强度，MPa (kgf／cm2)扯断伸长率，%弹性，% 7010.5（107）1378 715.9（60）9762 683.7（38）7468 703.9（40）8270 四、其它性能 丙烯酸酯橡胶的稳定性还表现在对臭氧有很好的抵抗能力，抗紫外线变色性也很好，可着色范围宽广，适于作浅色涂覆材料，此外还有优良的耐候老化、耐曲挠和割口增长，耐透气性，但电性能较差。 [ Last edited by hailang_zj on 2006-10-22 at 12:06 ] |
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