耐油胶管配方及原材料的选用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/9/2,#,橡胶材料应用技术,情境三、胶管配方与原材料的选用,任务一、浅色耐油胶管配方及原材料的选用（,2,）,19-11月-24,（,1,）通用橡胶中，,NBR,的耐油性最好。（,）,（,2,）随着丙烯腈含量的增加，,NBR,的耐油性变好，但耐寒性变差。（,）,（,3,）由于极性和反式,1,4,结构的存在，使得,NBR,的耐气透性良好，和,IIR,相当。（,）,（,4,）,NBR3606,，表示丙烯腈含量为,36%40,，是硬丁腈橡胶，有污染性，门尼黏度为,5579,。（,）,（,5,）丁腈橡胶是一种极性橡胶，具有自补强性，生胶强度较高。（,）,（,6,）丁腈橡胶为不饱和性橡胶，其耐臭氧性较差。（,）,（,7,）丁腈橡胶的极性，增大了分子间力，从而使耐磨性提高，其耐磨性比天然橡胶高,30,45,。（,）,（,8,）胶管主要由内层胶、外层胶、骨架材料等部件组成。（,）,（,9,）对耐油胶管选用橡胶的原则，应是与输送油类的溶解度参数差距愈小愈好。（,）,（,10,）耐油性评价时主要采用非极性油作为标准试验油。（,）,11/19/2024,复习回顾,11/19/2024,任务布置,-,下达任务书,任务解析,子任务,2,确定浅色耐,油胶管的生胶体系；,1,、物理及工艺性能要求分析；,2,、初步选择生胶体系；,3,、明确生胶的具体内容,定义、分类、结构、性能、应用等。,4,、分析生胶结构与性能的关系；,任务实施过程,教师提出要求,学生具体操练,学生代表发言,学生补充评价,师生讨论总结,19-11月-24,能力,目标,能够根据制品的使用条件及橡胶性能特点，合理选用生胶种类初步具有分析橡胶性能的能力,知识,目标,1,.,了解特种橡胶的概念,；,2,.,理解橡胶的结构与性能间的关系；,3,.,掌握橡胶的主要性能及应用,思想,目标,注重知识的积累和深化。,达到目标,19-11月-24,子任务,2,确定浅色耐,油胶管的生胶体系；,1,、物理及工艺性能要求分析；,2,、初步选择生胶体系；,性能项目,指标,工作温度，,180,拉伸强度，,MPa,（,kgf/cm,2,）,5.9,（,60,）,扯断伸长率，,%,300,体积变化（重油,149,，浸,70h,），,%,10,热空气老化（,150,120h,）,拉伸强度降低值，,%,5,扯断伸长率降低率，,%,5,工艺性能,焦烧时间，,s,45,表面要求,光滑,19-11月-24,子任务,2,确定浅色耐,油胶管的生胶体系；,3,、明确生胶的具体内容,定义、分类、结构、性能、应用等。,4,、分析生胶结构与性能的关系；,各种合成橡胶：,ACM,丙烯酸酯橡胶,指由,丙烯酸烷基酯,单体与,少量具有交联活性基团单体,的共聚物。,丙烯酸酯与少量能促使硫化的单体共聚所得共聚物，代号为,ACM,；,丙烯酸酯与丙烯腈的共聚物，代号为,ANM,。,讨论总结一丙烯酸酯橡胶,19-11月-24,Normal working temp.25 to 175.,Acrylic elastomer are copolymer based,on two major components of Ethyl acrylate,and Butyl acrylate with monomers.,The lake of double bonds,ACM have excellent,resistant to Oxidation,Ozone,Sunlight,Weather and Heat.,Excellent resistant to,corrosion,Hydrocarbon oils,Mineral oils.,Not recommended to use with Water,Steam,Acids and Alkalis.,Descreptions:,19-11月-24,1、,根据聚合单体分,.,丙烯酸酯,.,交联单体,.,其他组分,讨论总结,ACM,的分类品种,.,丙烯酸酯,讨论总结,ACM,的分类品种,C,n,H,2n+1,随酯基碳原子数的增加，聚丙烯酸酯耐寒性变好（这一趋势直至正辛基），耐油性、耐热性、拉伸强度、硬度降低，且因生胶黏度下降使炼胶时显得过软、过黏，影响工艺操作；,酯基不宜超过丁酯，,实际上多采用丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯；,讨论总结,ACM,的分类品种,CH,2,-CH,2,-X-R,丙烯酸酯橡胶的缺点是低温下变硬，并丧失弹性；,在多碳酯基中引入,硫醚,或,氧醚键,等极性基团，可在保持良好的耐烃类介质性能同时，改进低温性能：,例如：甲氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙基丙烯酸酯、乙基硫代乙基丙烯酸酯等单体制备的橡胶。,这类单体需与一般烷基丙烯酸酯并用，最宜含量约为,25,40,。,讨论总结,ACM,的分类品种,其它,一系列的,-,氰基硫代烷基丙烯酸酯,也都可以使用，由此制备的共聚物耐油性极佳，耐寒性能可达丙烯酸丁酯橡胶水平；,选择和调整丙烯酸酯的品种和用量，例如恰当选择丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲氧基乙基丙烯酸酯的用量，可使橡胶在耐低温、耐油，物理机械性能几方面获得极好平衡。,讨论总结,ACM,的分类品种,.,交联单体,主要有四种类型：,.,烯烃环氧化物，,如烯丙基缩水甘油醚,.,含活性氯原子的化合物，,如氯乙酸乙烯酯,.,酰胺类化合物，,如羟甲基丙烯酰胺,.,含非共轭双烯烃单体，,如乙叉降冰片烯,讨论总结,ACM,的分类品种,.,交,侧链上引入,环氧基,作为交联点，可在,羧酸铵盐,等物质作用下，打开环氧基，使分子间发生交联反应；,引入括性很高的,氯化物,，可用,金属皂硫黄,等多种硫化体系进行硫化；,以,酰胺类,化合物为交联单体可获得一种与通常橡胶具有不同硫化特性的,自交联型,丙烯酸酯橡胶，即在一定的温度条件下，橡胶本身产生交联反应；,带有,双键,的丙烯酸酯橡胶，利用共聚物上的双键，可象普通三元乙丙橡胶一样，用,硫黄,促进剂,体系硫化。,讨论总结,ACM,的分类品种,2,、根据加工时硫化体系的不同分,含氯多胺交联型,不含氯多胺交联型,自交联型,羧酸铵盐交联型,皂交联型,此外，还有特种丙烯酸酯橡胶。,讨论总结,ACM,的分类品种,(1),含氯多胺交联型,是,丙烯酸乙酯,与,2-,氯乙基乙烯醚,的共聚物，为改善耐寒性能可部分引进丙烯酸丁酯；,通常以含氯多胺类化合物为交联剂，亦可用硫脲,(,促进剂,NA-22),与铅丹并用体系硫化；,该橡胶耐油和耐热氧老化性能最好，耐候，耐臭氧和耐紫外线性能也突出，虽加工性能与耐寒性能差，目前仍广泛使用。,讨论总结,ACM,的分类品种,(2),不含氯多胺交联型,为,丙烯酸丁酯,与,丙烯腈共聚物,，引入部分丙烯酸乙酯，可改善耐油及耐热氧老化性能，但耐寒和耐水性能稍有降低；,我国研制的,BA,型丙烯酸酯橡胶即属于这一类型，是,88,份丙烯酸丁酯与,12,份丙烯腈共聚物；,以上两类多胺交联型丙烯酸酯橡胶的,加工性能差,，特别是,硫化速度慢,成为加工应用的主要问题。,讨论总结,ACM,的分类品种,(3),羧酸铵盐交联型,主要是苯甲酸铵为硫化剂；,其加工性能良好，交联速度快，抗压缩变形性优良；,缺点是硫化时易黏模，污染模型，并放出有味气体；,耐热老化性能比多胺交联型差，但优于皂交联型。,讨论总结,ACM,的分类品种,(4),自交联型,为多元共聚物，是依靠聚合物内部活性基团间在一定温度条件下相互反应实现交联的，不加硫化剂即可硫化；,在贮存、加工安全性，硫化速度几方面都令人满意；,生胶在室温下贮存,10,个月或,60,下贮存六周性能变化很少；,在,150,的温度作用下开始产生焦烧，而在,120,左右相当安全。,讨论总结,ACM,的分类品种,(5),皂交联型,所含交联单体活性很高，可用多种物质硫化，其中金属皂硫黄硫化体系因硫化速度快，加工性能良好，且价廉、无毒而受到重视；,皂交联型橡胶是耐热氧老化性能最差的一种。,讨论总结,ACM,的分类品种,structure,分子结构特点,聚合物,主链是饱和的，,且含有,极性的侧酯基；,分子链,柔顺性差，无结晶能力；,讨论总结,ACM,的结构与性能,Ageing,1,、优良的耐老化性,耐热氧老化性能优异；,对臭氧有很好的抵抗能力；,抗紫外线变色性也很好；,优良的耐候老化性；,讨论总结,ACM,的结构与性能,Oil resist,2,、优异耐油性能,室温下其耐油性能大体上与中高丙烯腈含量的,NBR,相近，优于,CR,、,CSM,，,Q,；,在热油中，其性能远优于,NBR,；,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；,讨论总结,ACM,的结构与性能,Oil resist,2,、优异耐油性能,ACM,对含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。,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；,极压型润滑油：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。,讨论总结,ACM,的结构与性能,cold,3,、耐寒性能差,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的脆化温度分别为,-12,及,-24,；,一些新型,ACM,的耐寒性有了较大改进，但仍只有,-40,，比一般合成胶差。,讨论总结,ACM,的结构与性能,water resist,4,、耐水，耐化学药品性能差,酯基易于水解,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。,在酸碱中不稳定；,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。,讨论总结,ACM,的结构与性能,mechanical,5,、物理机械性能差,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,，低于一般通用橡胶，但高于硅橡胶等；,高温下强度下降，但弹性显著上升，对于作密封圈及在其他动态条件下使用的配件非常有利；,在,150,下，丙烯酸酯的许多物理机械性能均显示了与硅橡胶大体相同的水平。,讨论总结,ACM,的结构与性能,other,6,、其他性能,优良的耐曲挠和割口增长，耐透气性,可着色范围宽广，,适于作浅色涂覆材料,电性能较差,讨论总结,ACM,的结构与性能,Appl.,ACM,广泛用于耐高温、耐热油的制品中,Q,耐油性差，,NBR,耐热性低，,在耐热和耐油综合性能方面，丙烯酸酯橡胶仅次于氟橡胶，占第二位；,在制造,180,高温下使用的橡胶油封,、,O,形圈、垫片和胶管中特别适用；,在使用条件不十分苛刻，而用氟橡胶又不经济的情况下，丙烯酸酯橡胶可被选用。,讨论总结,ACM,的结构与性能,19-11月-24,Automobiles Oil Cooler Hose,packings Seals for transmissions Crank Shaft,etc.,Applications:,19-11月-24,Product Name,：,VOLVO Truck Hose,Product Description:,The product has good heat resistance,ozone aging properties;,good dynamic performance,the car is moving,not subject to,strong vibration and deformation,is an affordable product.,国际上，以丙烯酸酯橡胶作汽车各类密封配件占绝对优势，被人们称为,车用橡胶。,丙烯酸酯橡胶在汽车上用量最大的是,变速箱密封、活塞杆密封，,其次是火花塞帽、散热器或加热器软管