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前言

      丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸烷基酯为主要单体的聚合物。其特征是耐热、耐油 ( 润滑油)、耐候性优异, 特别是耐热性仅次于氟橡胶和硅橡胶, 使用温度可达 150～ 175°C , 此外成本也不太高, 因此近年来消耗量日益增加。

丙烯酸酯橡胶的基本性能与其主链结构和作为交联点的单体有密切关系, 因此在配方设计时需对橡胶(聚合物) 的结构和交联剂有足够的认识, 同时还要考虑硫化胶物理性能和加工成型性能。

     本文主要介绍丙烯酸酯橡胶的基本性能、硫化体系的选择、配合各种填充体系橡胶的性能, 以供拟定实用配方参考。

2、丙烯酸酯橡胶的基本性能

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耐油性

图 1 为汽车用各种耐油特种橡胶的使用温度范围和耐油状况。

丙烯酸酯橡胶耐润滑油类的性能良好, 对汽油等不适宜。该橡胶对机油、齿轮油、喷气发动机(A T F) 油具有良好的耐久性, 其制品多用于汽车中与油接触的部位。

此外, 以往丙烯酸酯橡胶的耐寒性欠佳, 低温使用温度界限为-   30-   -   35°C , 最近经过研究改进, 开发了耐寒性达到-   40°C 的新品种。

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结构与特性

2. 2. 1 骨架主要成分与性能

丙烯酸橡胶的主要组成单体有丙烯酸乙酯(EA )、丙烯酸丁酯(BA )、丙烯酸甲氧基乙酯(M EA ) , 将其中一种或二种以上单体进行组合, 再添加少量第 4 组分单体共聚成含百分之几交联点单体的聚合物。丙烯酸橡胶的化学结构与特性如图 2 所示,

骨架组成单体如表 1 所示。

图片丙烯酸酯橡胶分子主链为饱和键结构, 因此除了其本质特性即耐热性外, 耐候、耐臭氧性也很好。侧链酯键作为丙烯酸酯橡胶的极性部分发挥作用, 而且酯基的链长对耐寒性影响很大。因此, 各生产厂家采取使 EA / BA /MEA  三者的组成比例相平衡的方法制造聚合物。

丙烯酸酯橡胶的通用品级是耐热级。该品种基本由 EA 均聚物的单独体系聚合, 其耐寒性虽然较差, 但耐热性优异, 其连续使用温度可达 175°C , 间断使用温度可达 200°C。为使丙烯酸酯橡胶富有耐寒性, 可并用BA 或M EA , 耐寒级产品由 EA/ BA /MEA三种基本单体组成。此外, 通过提高BA、MEA 的并用比也可进一步提高耐寒性, 但提高BA  的并用比会降低耐油性, 而提高MEA  的并用比会降低耐热性, 因此为使这些单体体系保持一定的并用比, 可以-   35°C作为耐寒性的界限温度。图 3 为丙烯酸酯橡胶的骨架组成与耐热性。

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交联点单体与性能

丙烯酸酯橡胶的骨架是由饱和键组成的, 因此只有通过共聚的交联点单体才能进行交联反应。这些交联点单体对丙烯酸酯橡胶的硫化速度、二次硫化及硫化胶的物理性能均有影响。此外, 丙烯酸酯橡胶的性能在很大程度上取决于交联点单体的种类及用量, 因此各公司都在努力进行研究。丙烯酸酯橡胶的早期产品 H ycar4021 是以 22氯乙基乙烯基醚( 2CEV E) 为交联点单体制造的品种, 尔后相继开发了以活性氯系、环氧系、羧基系、不饱和基系为交联点单体制造的各种聚合物。表 2 为主要交联点单体及其结构; 表 3 为不同交联点单体丙烯酸酯橡胶的性能。

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市售丙烯酸酯橡胶的品种与性能

表 4 为市售丙烯酸酯橡胶按耐油性、耐寒性分类的一览表。关于丙烯酸酯橡胶的生产厂家, 日本有瑞翁公司、日本石油化学公司、东亚涂料公司、日本合成橡胶公司以及专门生产乙烯....