丙烯酸酯橡胶
丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如:耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，特别是用于汽车的耐高温油封、曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等，目前国内需求几乎全部依赖进口。
-
选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如:耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，特别是用于汽车的耐高温油封、曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等，目前国内需求几乎全部依赖进口。
2.1 ACM的合成方法，ACM的合成常见的方法有三种:
该法是用乙烯-丙烯酸酯在BF3存在下，以卤代烃作溶剂，形成乙烯-丙烯酸酯共聚物，目前美国杜邦公司和日本住友化学多采用高温、高压的溶聚法生产。
以乙烯-丙烯酸酯-醋酸乙烯酯为单体经过悬浮聚合法合成，该法目前应用较少。
该法是目前生产ACM主要方法，主要由于该工艺设备简单，易于实施;另外一方面ACM目前主要用于高温耐油密封制品，不要求有过高的低温屈挠性能，如果期望低温耐油性能，可以通过低温耐油单体的分子内增塑来实现。乳聚法合成ACM体系中，乳化体系和用量将影响聚合过程中的稳定性、最终转化率、分子量分布、生胶加工性能甚至硫化胶的物性，因此要加入许多助剂，如:乳化剂、引发剂、分子量调节剂和凝聚剂等。一般选用阴离子或阴离子和非离子复合型乳化剂如十二烷基磺酸钠;油溶性引发剂异丙苯过氧化氢，水溶性引发剂过硫酸盐、过氧化氢和叔丁基过氧化氢等;选用叔十二烷基硫醇或二硫化烷基黄原酸酯做分子量调节剂等。聚合温度一般在50~100℃，可以通过冷凝回流或逐渐添加单体的方式除去聚合热，以控制聚合速度，减少单位时间发热量。乳液聚合从水中分离出聚合物需要增加盐析工序，因此需要添加盐析剂，一般选用NaCl、CaCl2等盐类，也可选用HCl、H2SO2等酸类，工业上常选用CaCl2作盐析剂。盐析时候可用聚丙烯酸钠、聚乙烯醇等作保护剂，以防止胶粒粘结成团，盐析后可用氢氧化钠溶液从胶中洗提出乳化剂，使得生胶易于硫化。另外乳聚法ACM的干燥方式，不同公司也会选用不同方式，如美国氰特公司、日本瑞翁公司采用挤出干燥工艺，日本东亚油漆公司则为烘干产品。
2.2 ACM的加工
ACM加工主要是选用合适的硫化单体和一些助剂，以改善和保持ACM的优异性能。除上述介绍的硫化点单体外，硫化体系选择非常重要，由于合成ACM时选用硫化点单体不同而需要不同的硫化体系进行交联，适当的硫化体系是保证胶料充分硫化的前提条件。目前在国内市场上销售的ACM大部分是活性氯型产品，环氧型产品很少。活性氯型产品可以取消二次硫化，关键在于硫化体系和条件的选择，活性氯型ACM最常用的硫化体系有:
该体系工艺特点是工艺性能好，硫化速度较快，胶料的贮存稳定性好;但是胶料的热老化性稍差，压缩永久变形较大，常用的皂有硬脂酸钠、硬脂酸钾和油酸钠。
-二(亚肉桂基-1,6-己二胺)硫化体系，采用该体系硫化胶的热老化性能好，压缩永久变形小，但是工艺性能稍差，有时会出现粘模现象，混炼胶贮存期较短，硫化程度不高，一般需要二次硫化。
(1,3,5-三巯基-2,4,6-均三嗪)硫化体系，该体系硫化速度快，可以取消二段硫化，硫化胶热老化性好，压缩永久变形小，工艺性能一般，但是对模具腐蚀性较大，混炼胶的贮存时间短，易焦烧。
三种硫化体系各有千秋，应根据实际应用情况选用。
硫化体系中还应有加工补强剂、促进剂、交联剂、防老剂、防焦剂、润滑剂和增塑剂等。这些助剂对ACM 性能有较大影响。加工补强剂，ACM不宜使用酸性补强填充剂，如:气相白炭黑、槽法炭黑等，必须使用中性或偏碱性补强剂。
常用的炭黑有:高耐磨炭黑、快压出炭黑、半补强炭黑和喷雾炭黑等。浅色制品可以用中性或偏碱性的沉淀法白炭黑、绢英粉、碳酸钙、滑石粉和硅藻土等作填充剂，其中白炭黑的补强效果最为理想。在使用白炭黑的时候应重视其酸碱度和不同微观结构对胶粒性能造成的重大差异，适当情况下可以加入硅烷偶联剂以提高界面的结合强度。
促进剂，一般可选用氨基甲酸盐类促进剂;
交联剂，一般选用多氨、有机羧酸铵盐、二硫代甲酸盐、季铵盐/脲体系等。
防老剂，可以根据ACM耐温要求选择不同的防老剂，适应于ACM的防老剂要求在高温下不易挥发，在油中不易被抽提。日本、美国均开发出适合ACM的防老剂，如美国的Naugard445和日本的Nocrac630F。目前国内缺少适合ACM使用的专用防老剂，特别是主要适应ACM在高温情况下使用的防老剂。据报道，国内四川遂宁青龙丙烯酸酯橡胶厂已开发出适合ACM在高温条件下使用的专用防老剂TK100，适应温度为150~200℃。另外也可以选择常用的对苯二胺类防老剂如4010NA、4020等。防焦剂，最常用的是N-环己基硫代钛酰亚胺(CTP)。选用脂肪酸、石蜡、硅油、低分子聚乙烯作润滑剂，有时为了增加胶料的耐磨性，可以加入石墨粉、二硫化钼、碳纤维等润滑填料。
增塑剂常用的是高沸点酯类。为了突出或改善ACM的性能，近年来对ACM进行改性，或者选用ACM对其他弹性体改性已成为加工应用的研究热点之一。主要有:
(AC-TPE)，将含有柔性丙烯酸酯链段作弹性相用于合成热塑性弹性体，目前热固性ACM的塑性化已成为竞相开发热点，AC-TPE已成为汽车用高温耐油的重要品种[4,5]。
ACM按其耐寒性不同分为标准型(脆性温度-12℃)、耐寒型(-24℃)、超耐寒型(-35℃)。不同类型的ACM，一方面由于其主链结构差异，物理性能各有特点;另一方面由于极性相近，所以相容性、共硫化性较好。标准型ACM耐热、耐油及物理性能好，但是耐低温性能差;而超耐寒型耐低温性能好，但是耐油性比较差、胶料物理性能差。将这两类ACM共混胶料综合性能得到改善，因此对于要求耐热、耐油且要耐低温的应用领域，如汽车的油冷却管，不同类型的ACM共混胶料所具有的良好综合性能可以满足其要求。
ACM和NBR均为耐热、耐油橡胶，通过共混合改性可以改善ACM胶料的强伸性能、加工性能并降低成本。由于这两种橡胶硫化机理、硫化剂种类和用量均不相同，共混合胶主要困难是硫化不同步，NBR的硫化速度明显快于ACM，导致ACM相中促进剂向NBR相中迁移，国内外对此进行大量研究，并有多篇专利报道。
硅橡胶具有优良的耐高、低温性能，但是耐油性不佳，其与"冷脆热粘"的ACM共混， 可以明显使ACM耐热性、耐寒性均得到提高，获得耐高、低温和耐油性之间平衡。值得注意的是ACM为强极性橡胶、而硅橡胶为弱极性橡胶，因此要想办法解决共混胶的相容性差、硫化速度慢的问题，如日本合成橡胶公司对ACM/硅橡胶共混改性进行混容性及共硫化研究，开发出理想的共混胶(QA)，共混胶采用的硫化剂为1,4-双特丁基过氧化异丙苯，助硫化剂为N,N-间亚苯基马来酰亚胺。该共混胶显示良好的耐油和耐高低温的综合性能，是性能/价格比最佳的改性ACM产品，其在汽车制造中适用的部件达12种之多。
ACM/氯醚橡胶(ECO)共混。ECO与ACM结构相似，相容性较好，且这两种橡胶交联基团均为活性氯，硫化体系相同，共混后不会引起胶料的物理性能下降，ECO耐热性不亚于ACM，并具有较好强拉伸性能和耐寒性，ACM/ECO共混可以改善ACM胶料耐寒性、耐水性、弹性和拉伸强度，硫化体系采用氧化锌、氧化镁和2-羟基咪唑啉。
FKM具有优异的耐高温、耐油性能，可以在250℃下长期使用，但是耐发动机油不如ACM，且成本远远高于ACM。ACM/FCK共混可以克服各自缺点，国内外研究使用氟橡胶与ACM高温胶共混硫化，可以明显改善氟橡胶的加工性能，并降低其生产成本，得到新型耐热、耐油的材料。
ACM的共聚单体可分为主单体、低温耐油单体和硫化点单体等三类单体。
主单体，常用的主单体有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等;随着侧酯基碳数增加，耐寒度增加，但是耐油性变差，为了保持ACM良好耐油性，并改善其低温性能，便 合成一些带有极性基的低温耐油单体。
低温耐油单体，传统的采用丙烯酸烷氧醚酯参与共聚，得到ACM耐寒温度为-30℃以下;尔后工业生产中又选用丙烯酸甲氧乙酯为共聚单体生产耐寒型ACM，进一步降低使用温度。近年来国外专利报道使用丙烯酸聚乙二醇甲氧基酯、顺丁烯二酸二甲氧基乙酯等作为低温耐油单体效果更好。另外杜邦公司采用乙烯与丙烯酸甲酯溶液共聚，将乙烯引入聚合物主链，可以明显提高产品低温屈挠性等。
硫化点单体，为了使ACM方便硫化处理，因此还必须加入一定量的硫化点单体参与共聚，一般硫化点单体的含量小于 5%，硫化点单体按反应活性点可分为含氯型、环氧型、羧基型和双键型等。其中目前工业化应用的主要有含氯型的氯乙酸乙烯酯、环氧型甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油酯、双键型的3-甲基-2-丁烯酯、羧酸型的顺丁烯二酸单酯或衣糠酸单酯，另外还有专利报道采用乙酰乙酸烯丙酯等。
丙烯酸酯橡胶有生胶和混炼胶两种，生胶需要看耐低温性，混炼胶需要看是做什么产品了，硫化工艺，颜色，硬度，强度，伸长，压变这些要素决定了价格，生胶在85元一公斤，混炼胶价格大致在45元左右吧，具体的要看您...
我是学有机化学的，也是应用 丙烯酸聚合物的行业。通常说的丙烯酸类的东西，绝大部分是指丙烯酸酯类的化合物，这是大家在 表达上的不专业，准确地说是丙烯酸类最为恰当，而结构是丙烯酸酯类。丙烯酸是CH2＝CH...
丙烯酸酯乳胶漆是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯等丙烯酸系单体加入乳化剂、引发剂等，经过乳液共聚而制得纯丙烯酸酯乳液；再以该乳液为主要成膜物质，加入适量的颜料、填料及助剂，经分散、混合、过滤而...
四种丙烯酸酯橡胶的性能比较
四种丙烯酸酯橡胶的性能比较
维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com
丙烯酸酯橡胶与镀锌金属粘接问题的探讨
丙烯酸酯橡胶与镀锌金属粘接问题的探讨
就车辆用丙烯酸酯橡胶与镀锌金属的粘接问题进行了探讨,并对粘接应注意的一些问题以及材料表面特性对粘接强度的影响均作出了一定的论述。重点介绍了热硫化粘接、冷粘接过程中遇到问题的解决方法。
比较适合于制作耐热、耐油的橡胶部件，主要用于汽车的各种密封件，如油封、电绝缘部件;含氟的聚丙烯酸酯橡胶可用于航空军工及火箭上的部件;聚丙烯酸酯橡胶与硅橡胶、氟橡胶、氯醚橡胶等共混使用，产品的性能更佳。
英文名称:Polyacrylate rubber
简称ACM.
聚丙烯酸酯橡胶也称丙烯酸酯橡胶，属高温耐油特种橡胶，是指丙烯酸酯的均聚物，或以丙烯酸烷基酯单体与少量具有交联活性基团单体的弹性共聚物。
白色片状或粒状固体。相对密度1.2-1.3，门尼粘度(ML1001+4)25-60，玻璃化温度约-35℃，脆化湿度-60~-15℃。
聚丙烯酸酯橡胶主链为饱和结构，使其具有良好的耐氧化性和耐臭氧性，所含极性酯基又使它耐烃类油溶胀性突出，使用温度为175-200℃，优于丁睛橡胶。聚丙烯酸酯橡胶的耐寒性和耐水性较差。
一、ACM橡胶的来历背景
在橡胶工业应用的各种合成橡胶中，有一种弹性体是以丙烯酸烷基酯为基体原料并与少量具有交联活性基团单体共聚产生的共聚物，其主链是饱和型且含有极性酯基，科学家把它命名为丙烯酸酯橡胶［ACM］。
虽然目前在应用的合成橡胶中占的比例不大，但随着汽车工业的迅速发展，它的耐油耐热的综合性能，正适用于接触热油发动机各部位的橡胶配件。
其实丙烯酸酯橡胶的发展历史并不比其它合成橡胶晚，屈指算来也已有百年。上世纪六十年代，当我们国家尚未对它作深刻认识时，美国Cyanamide公司已经开始工业化生产并投放市场，用作制造接触热油的橡胶配件。之后，日本、德国、加拿大、前苏联相继生产ACM，并且得益于六十年代高速汽车的发展，对ACM的需求及发展，起到很大的推动作用。
丙烯酸酯橡胶的市售品种和各厂家生产的牌号很多，分类方法也不一致，如按其单体分类，可分为：
［1］丙烯酸乙酯／氧乙基乙烯醚
［2］丙烯酸乙酯／丙烯腈
［3］丙烯酸丁酯／丙烯腈
其上述的第三种即丙烯酸丁酯／丙烯腈橡胶，市场销售量大，主要是加工工艺容易，应用性能也得到认可。
二、ACM橡胶的优缺点
ACM合成橡胶，有其本身独特的优点，如耐热油就胜于其它橡胶，但也有不足之处，如难硫化，生产制品工艺不易控制，异常多。经过科技人员不断努力，几十年来的不断优化，已经根据使用需要和加工工的要求，生产出含不同交联单体，和不同硫化体系的丙烯酸酯橡胶。如含氯多胺交联型，不含氯多胺交联型，自交联型，羧基铵盐交联型，皂交联型及特种丙烯酸酯橡胶，如乙烯丙烯酸甲酯／丙烯腈橡胶和含氟丙烯酸酯橡胶。
ACM橡胶根据使用条件性能分类，也可分为标准型、耐热型、耐寒型和超耐寒型，不同类型ACM橡胶，都有不同的长处和不足。值得一提的是，经过科技人员的研发，不同类型的ACM，虽然由于其主链结构各有差异，物理性能也各有特点，但由于它们极性相近，相容性好，可以共混，可根据胶料性能设计要求，改善其不足，但要考虑性能要求平衡点。如标准型ACM，其耐热，耐热油等性能较好，唯一不足之处是耐寒性差，一般在保证其它性能不变情况下，耐低温在－12摄氏度。而耐寒性ACM，耐低温可达—40摄氏度。耐寒性ACM橡胶虽耐寒性优越，但相对在耐油性，物理性能比较不理想，压缩永久变形也大，如利用两类各有所长的ACM橡胶共混，则可在綜合性能方面，得到有效改善。
同时，ACM还可以与不同种类约合成橡胶如NBR共混，通过共混，可以改善ACM胶料的強伸性能，特别是改善ACM在硫化工艺胶料粘模。ACM还能与氟胶相混，以改善氟胶在耐某些汽车发动机油中含有胺类物质添加剂作用。ACM还能于ECO［氯醚橡胶］共混，以改善ACM自身耐寒性、耐水性及弹性差的不足。ACM也可以与硅橡胶共混改性，利用硅橡胶耐高、低温性能优越特点，得出耐油性好，综合性能优良的ACM／硅胶共混胶料，广泛应用于制造汽车油封、O形圈、各种垫片和耐油胶管，但共混的配方原则是保证共混胶滿足主项性能，如耐热油性能。如滿足不了主项要求，则偏离了配方设计方向。
三、ACM橡胶的行业应用
基于丙烯酸酯橡胶的耐热油突出特点，现已在汽车发动机部位密封及管道方面广泛应用。如汽车发动机各种密封垫，o形圈，散热器，加热器的各种软管，点火线和导线护套，火花塞盖，阀门杆挡油器等，只要涉及到耐热油方面，丙烯酸脂橡胶将必是首选胶种。
丙烯酸酯橡胶在配合和加工方面，与其它胶种配合也有些自身特点，由于它主要用于制造耐热油的橡胶配件，所以很少使用软化剂，以避免制品在与热油接触中产生挥发，迁移，和抽出。如果实在为了改善耐寒和工艺流动性，可加少量聚酯类增塑剂。由于丙烯酸橡胶本身就具有耐热耐老化性能，制品通常可不添加防老剂，如果制品使用的工况条件长期工作在150至170摄氏度之间，可添加能在高温条件下不挥发，不被热油抽出的防老剂，如445，630F等效果较好。这样，丙烯酸酯橡胶配方相对简约，仅包括硫化剂，填充补強剂，和少量操作助剂。
四、ACM橡胶的工艺技术
在炼胶工艺和成型工艺方面，工艺流程与其它胶种基本相同，可在开炼机上炼也可在密炼机上混炼，但要注意粘辊。必要时，可把密炼机转子速度降低，排胶温度以110－120摄氏度为宜。最好分A炼［除硫化剂未加，其它助剂全加］和B炼［单独加硫化剂］，这样可避免焦烧。成型硫化工艺［以平板模压法为例］与其它胶种相同，最佳温度为160－170摄氏度。如果是皂系－硫黄体系，必须要进行二段硫化，以提高压缩永久変形性能。如果釆用TCY体系硫化，则经一段硫化就能达到正硫化效果而不用二段硫化。如在硫化工艺遇到粘模严重，可加入5％同等硬度的NBR胶料去改善［不能掺入过多NBR，否则会降低ACM耐热油物性］。
综上所述，随着汽车工业，机械工业，化学工业的快速发展，丙烯酸酯这个既＂古老＂又＂年轻＂，被誉为＂车用橡胶＂美称的弹性体，将在车用领域，石油深井勘探、特种管带、胶黏剂等领域大有用场。目前主要应用在汽车各类密封配件方面比较广泛，如变速箱密封、活塞杆密封、散热器、加热器各类软管，火花塞盖、阀门杆挡油器等。随着科学技术迅速发展，经过人们不断努力创新，ACM橡胶在性能方面得到改善，通过改性，引入有机硅，乙烯，带长链极性化合物，含杂原子基团单体等，可有效改善丙烯酸橡胶在耐寒性耐油性和压缩永久变形，使得丙烯酸酯橡胶用途更加广泛。我们只有认识它，了解它，才能运用自如，使丙烯酸酯橡胶实现其应用价值，更广泛地、更好地应用在各个领域，为人类服务。
聚丙烯酸酯橡胶用途