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机械网--性能优异的聚合物AEM

发布时间:2021-11-19 10:08:10 阅读: 来源:酒架厂家

聚合物AEM 商业化已30 余年。用AEM得到的聚合物经硫化具有非常良好均衡的特性,包括:175℃以下具有良好的耐热性;可以在零下40℃以上保持良好的低温特性;在传动液和机油中能保持良好的流体阻力;良好的阻尼特性;在空气中具有低紧缩永久变性值(70 小时,150℃);和在机油中进行CSR 测试,表现优秀(6 周,150℃)。 AEM 聚合物硫化后可被利用于汽车零部件中,比如:涡轮增压器软管;燃油胶管盖;传动油冷却软管;传动系统中的密封垫片;发动机系统中的密封垫片;和扭振减振器。 大部分AEM 级化合物都是由乙烯、丙烯酸甲酯和酸性含环氧基单体制成的3元共聚物。它们与2元胺1起硫化并分两个阶段硫化。在完成相对时间较长的2段硫化后,还有1个初始加压硫化阶段。也有1些AEM 聚合物属于2聚体,该2聚体由乙烯、丙烯酸甲酯制成。1般来说,这类2聚体化合物进行过氧化物的硫化即可,不需进行加压硫化。 低温特性的改进——增塑剂 选用AEM G 聚合物和合适类型与1定比例的增塑剂进行调配,可以使AEM化合物满足所需的低温特性。分别用0、10 和20 单位的聚醚或聚酯增塑剂制成1系列的化合物。为了保持恒定的硬度,需要修改炭黑含量值。图1 表示了通过差示扫描量热法(DSC) 丈量的针对增塑剂含量的热重分析图。图1、热老化之前AEM 化合物的低温特性

不添加增塑剂的“标准”AEM化合物,其基于DSC 的Tg 值为- 27℃。当添加10 单位聚醚或聚酯增塑剂时,这类AEM化合物的Tg 值降落到- 35℃,而添加量为20 单位时,则降落到- 41℃。 增塑剂含量或炭黑含量的增长用不同的方式改变着化合物,有些是有益的,有些存在缺点。终究的结果如表1 所示。所用配方为:100 单位的AEM-G,1.5单位的硬脂酸,1.0 单位的烷化磷酸盐,0.5 单位的108胺,2.0 单位的亚磷酸酯类抗氧剂,1拆迁补偿一个户口赔多少钱.25 单位的6甲基2硅胺烷(HMDC),2.0 单位的DOTG,和2.0单位的2磷酸甘油酸盐。使用的增塑剂种类为聚醚或聚酯类,其黑度为N550。化合物先在175℃下加压硫化5 分钟,然后再在175℃下2段硫化4 小时。

在提高增塑剂的含量后,同时增加炭黑含量将带来粘度降落的净效应。而粘度降落可能会带来加工性能的改进或破坏。更高的增塑剂含量/ 黑度值能提高紧缩永久变形值,从某些角度来说,这值得我们关注。在1些典型流体如SF 105 里体积的增长,实际上可能会降落,这对我们来说是有益的。 增塑化合物的热老化 ◆热老化中Tg 的变化 AEM化合物通常常使用在那些环境温度很高,并且需要长时间连续工作的场合。当化合物在高温下延续时间越长,增塑剂的含量将减少。这类变化可以从测得的低温特性得知,也能够从陈化样品重量的减少看出来。图2 表示的是在175℃下,经过1 周时间的老化后化合物Tg 与增塑剂含量的比较。类似的情况还出现在150℃下,对化合物进行长达6 周的热老化后。图2、175℃下,在空气中热老化1 周后AEM G 化合物的低温特性

含有20 单位的化合物经过175℃为期1周的老化后,其Tg 值只比没有添加增塑剂的化合物低4 ℃。而在热老化之前,含有20 单位增塑剂的化合物比未添加增塑剂的化合物Tg 值低14 ℃之多。 ◆热老化化合物重量的变化 在1个相干研究中,用AEM G 聚合物制备两个硬度同为70 的化合物。1个没有添加增塑剂,而另外1个添加量为10 单位。实验时同时将它们置于175℃,老化时间为1 周。 没有添加增塑剂的化合物重量减少了约3%,究其缘由是由于加工助剂和促进剂的结合(图3)。 图3、175℃下,AEM G 化合物老化1周后重量消耗

添加了10 单位增塑剂的化合物重量则减少了7%,缘由则多是加工助剂、促进剂和增塑剂3者的联合作用。大多重量减轻的情况恍如都与增塑剂相干。据推测,在175℃条件下,进行1周时间的热老化,化合物中本来10 单位的增塑剂只剩下不到3 单位。 选择1种合适的增塑剂以满足以下所需的各种特性是非常困难的,例如:降落AEM化合物的原始Tg 值和在热老化后还能保持低Tg 值。再如:175℃度时,能够存在于2次硫化条件中达4 小时;175℃度时,保持1 周时间的低挥发性;和150℃度时,保持6 周时间的低挥发性。 事实上,至今还没有发现哪种增塑剂,可以用于AEM化合物,使其在长时间的热老化以后还能保持良好的低温特性。◆AEM-LTX化合物和AEM G 化合物性能对比为了比较AEM-LTX 和AEM G,我们制备了1系列的化合物。这些化合物分别添加了0、10 和20 单元的增塑剂。通过调配,即改变黑度值,这些化合物的标称硬度约为62。◆流变性 增塑剂含量高和黑度值大的化合物粘度相对较小。和用AEM G 制成的化合物相比,用AEMLTX制的化合物具有类似的粘度、焦烧速度和硫化速度。图4显示了粘度与增塑剂含量之间的关系。 图4、化合物的门尼粘度

◆低温特性 如今有很多不同的实验方法可以用于丈量化合物的低温特性。这些用于丈量诸化合物低温特性的方法包括,基于DSC丈量Tg,TR10,基于DMA 测Tg—通过丈量消耗模量和tanδ,和静态O 形密封圈测试法。 如今还没有1个完善的低温测试。每种利用都要进行1项终端检测,终究的结果将与某项低温测试相干联。举例来说,静态O 形密封圈测试的发展就是为了预测若O 形密封圈产生泄漏时终究的温度。 相应的低温结果如图5 所示。 图5、AEM–LTX 和AEM G 化合物的低温特性

未添加增塑剂的AEM-LTX 型化合物具有的低温范围值在- 55℃(静态O 形密封圈)到- 32℃(基于DMA 的tanδ)之间。这和添加了20 单位的AEM G 型化合物很类似。 总而言之, 含有20 单位增塑剂的AEM G 型化合物的硫化特性与不含增塑剂的AEM-LTX化合物类似。但是2者粘度存在不同,不含增塑剂的AEMLTX型化合物粘度比含有20 单位增塑剂的AEM G 型化合物高50% 左右。 含有20 单位增塑剂的AEM-LTX型化合物具有最良好的低温特性,其范围为- 41℃(基于DME Tg 的tanδ)到⑹3℃(静态O 形密封圈)。◆热老化后的Tg 将化合物放置空气中进行老化,老化条件分别为:150℃下6 周和175℃下1 周。 热老化完成以后, 用DSC 来测试化合物的低温特性。表明175℃下老化1周后的Tg 值(在150℃条件下老化6 周后得到的结果类似)。没有添加增塑剂的化合物其Tg 值能增长1 ℃。而添加了10 单位增塑剂的化合物Tg 值平均能增长6℃左右,添加了20单位增塑剂的化合物则能增长10℃左右。 未添加增塑剂的AEMLTX型化合物在175 ℃ 下热老化1 周后(或在150℃下热老化6 周),Tg 值能到达- 41℃。添加了20 单位增塑剂的AEM G 型化合物具有良好的初始低温值,但在175℃条件下热老化1 周后,该Tg 值却升高了12℃。终究结果通过描述基于DSC 的Tg 值,如图6 所示。图6、在空气中175 ℃ 下热老化1 周后,AEM-LTX 和AEM G 化合物的低温特性

◆流体暴露后的Tg 将化合物置于不同的流体中, 在150℃下老化1 周。在老化结束时, 用DSC 检测化合物的Tg 值。终究结果表明,虽然3 种AEM-LTX 型化合物的增塑剂含量不同,但置于ASTM#1 中1 周后,这3 种化合物的Tg 值变得类似。若将这些AEM-LTX化合物置于SF105 中进行老化,也能的到相同的现象。对AEM G 型化合物来说,经过流体老化,它们相互之间的Tg 值也更加相近。经SF105 得到的结果图7 所示。图7、基于SF105,在150℃下热老化1 周后AEM – LTX 和AEM G 化合物的低温特性

◆动态特性 新型聚合物AEM-LTX 在热老化以后,具有良好的耐热性和良好的低温特性(低于- 40℃)。1些潜伏的利用,比如CVJ 靴子,1样需要良好的动态特性。在硫化化合物平板上用模件进行实验,推测其动态性能如何其实其实不简单。工业上用DeMattia Flex 实验(ASTM D430和D 813)来推测动态特性。 在研制1种低Tg 值的AEM 聚合物的时候,做的第1次尝试就满足了我们对高温及低温的要求。但是,在台架实验中,有部分由那些聚合物制成的模件由于其动态特性较差,导致实验失败。因此,我们做出了1些改进,在保持聚合物良好的高温和低温特性的同时,改进其动态特性。 AEM-LTX 型化合物在动态特性方面就比AEM G 型化合物稍强。 比较3 种化合物的DeMattia结果,所用的3 种聚合物分别为AEM G,第1代改进化合物和AEM-LTX强拆违法应追究哪些责任。所有化合物都具有相同的配方,这就意味着AEM G化合物硬度较另外两种稍高1点。他们的Tg 值相对来说较低,由于增塑剂含量只有17.5 单位。这些化合物在180℃下进行增压硫化10 分钟后,还要在175℃下进行2段硫化,时间为4 个小时。 为了进行动态检验,台架测试很关键。DeMattia 测试仅仅是对动态特性的1个预测。在某些情况下,DeMattia 测试能够很好的预测台架性能,却其实不能总是预测的很好。结论 AEM-LTX 这类新的聚合物很好的结合了:高温耐热性;在初始状态下和热老化以后都具有很好的低温特性;很好的紧缩永久变形值;很好的CSR 特性;优秀的动态特性。在150℃条件下热老化6 周后,基于AEM-LTX 的化合物的有效温度范围为- 40℃到175℃。 (end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章