AEM胶料中替代DOTG的配方建议.doc

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1、ＡＥＭ胶料中替代ＤＯＴＧ的配方建议                                  刘玮桥　孙亚斌　杜　娟　编译       （吉林石化公司研究院高分子合成研究所，吉林　１３２０００）    ＡＥＭ聚合物（乙烯－丙烯酸酯弹性体）已有３０多年的生产历史了。ＡＥＭ硫化胶具有以下的特点：    （１）连续耐热温度高达１７５℃，最高为２００℃；    （２）极好的耐低温性能，温度低到－４０℃；    （３）对变速器油和机油的抗耐性优异；    （４）优异的耐漏气和废气冷凝液性能；    （５）优异的动态性能；    （６）极好的阻尼性能；    （

2、７）较低的压缩变形值；    （８）在压缩应力松弛（ＣＳＲ）测试中具有优异的性能。    由ＡＥＭ制备的部件主要应用在以下汽车部件中：    （１）汽油和柴油发动机使用的涡轮增压器胶管；    （２）燃油胶管外层胶；    （３）变速器油冷却胶管；    （４）曲轴箱强制通风胶管和真空管；    （５）变速器系统中的密封垫；    （６）发动机系统中的密封垫；    （７）扭振减振器。    大多数牌号的ＡＥＭ都是由乙烯、丙烯酸甲酯和硫化单体组成的三聚物。使用二胺分两段硫化。开始为模压硫化，然后为在１７５℃下的二次硫化。ＡＥＭ二聚物是由乙烯和丙烯酸甲酯制成的

3、。一般情况由过氧化物硫化二元聚合物，不需要进行二次硫化。    １　ＤＯＴＧ的替代    ＡＥＭ三元共聚物胶料由二胺硫化，需使用促进剂加快硫化速度。多年来一直推荐使用二邻甲苯胍（ＤＯＴＧ）。ＤＯＴＧ能显著地提高硫化速度，并且能显著提高压缩变形性能。    ＤＯＴＧ的使用状况正在改变，在其他的文献中已经详细讨论过。将来可能限制ＤＯＴＧ的使用。用ＡＥＭ聚合物制造橡胶部件的生产商正在选择ＤＯＴＧ的替代品。    内部研究中评价了一系列非ＤＯＴＧ促进剂。很难找到与ＤＯＴＧ类似，在加快硫化速度的同时能降低压缩变形的促进剂。经过大量的实验发现，较好的促进剂为叠氮二环十一

4、碳烯（ＤＢＵ）。    本文使用的都是商标名为Ｖｕｌｃｏｆａｃ　ＡＣＴ５５的改性ＤＢＵ，即ＤＢＵ－１。    在ＡＥＭ胶料中ＤＯＴＧ的用量为４份。经验表明，使用ＤＢＵ－１代替ＤＯＴＧ的用量为２份。此用量的ＤＢＵ－１达到的硫化速度与ＤＯＴＧ胶料相近。    使用ＤＢＵ－１的ＡＥＭ生产商的反馈大部分是积极的。某些生产商在使用ＤＢＵ－１替代ＤＯＴＧ时发现了下面的的问题：    （１）硬度和模量提高；    （２）伸长率下降；    （３）最大的问题是压缩变形比使用ＤＯＴＧ促进剂的大，在某些情况下胶料不能满足压缩变形的要求。本文将讨论这个问题。    ２　实验结果 

5、   在３．７Ｌ密炼机上混炼ＡＥＭ胶料，然后在开炼机上终炼。胶料在１８０℃下模压１０ｍｉｎ，然后在１７５℃下二次硫化４ｈ。表１为ＡＳＴＭ测试方法，对应的ＩＳＯ方法作为参考。...                本研究中压缩变形是最重要的测试项目，在不同的条件下进行测试：    （１）ＡＳＴＭ圆柱（高为１２．５ｍｍ、直径为２９ｍｍ）１５０℃×７０ｈ，１５０℃×１６８ｈ，１７５℃×１６８ｈ。    （２）ＩＳＯ模压圆柱（高为６．３ｍｍ、直径为１３ｍｍ）    １５０℃×７０ｈ，１５０℃×１６８ｈ，１７５℃×１６８ｈ。   ＩＳＯ压缩变形测试对ＩＳＯ程序中的烘箱中

6、的空气流动情况进行了调整。ＡＳＴＭ测试方法要求在老化时烘箱中的空气流动速度快（５０～２００循环／ｈ），而ＩＳＯ方法要求烘箱中的空气流动速度相对较低（３～１０循环／ｈ）。在本文中ＩＳＯ压缩变形试样使用与ＡＳＴＭ测试相同的烘箱进行老化，因此空气流动速度相对较高。    ２．１　标准胶料    本文大部分研究工作使用的是邵尔Ａ硬度为７０度的标准ＡＥＭ　Ｇ胶料。标准胶料配方如下：    （１）１００份ＡＥＭ　Ｇ聚合物；    （２）６０份Ｎ５５０炭黑；    （３）１０份聚醚／醚增塑剂；    （４）１．５份硬脂酸、１份烷基磷酸酯、０．５份十八烷基胺；    （５）

7、２份受阻胺抗氧剂；    （６）１．５份六亚甲基二胺氨基甲酸盐硫化剂；    （７）促进剂。    本文使用了其他的配方，但都是以本配方为基础。    ２．２　硫化速度的研究———ＤＯＴＧ和ＤＢＵ－１的比较    一种新促进剂的关键是看它的硫化速度是否与ＤＯＴＧ相近。通过表２看出，ＤＢＵ－１胶料的硫化速度与ＤＯＴＧ胶料相近。本文增塑剂、脱模剂和抗氧剂保持不变，数值如表２所示，标准胶料邵尔Ａ硬度为７０度。...                ＭＤＲ硫化曲线如图１所示。２份ＤＢＵ－１胶料的硫化速度非常接近于４份ＤＯＴＧ胶料。这就是选择用量为２份的ＤＢＵ－１作为Ｄ

8、ＯＴＧ替代品的原因。