文章：丙烯酸酯橡胶的特性
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p3.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/2
20℃ 丙烯酸酯橡 胶 硬度（邵尔A） 拉伸强度， MPa (kgf／cm ) 扯断伸长率，% 弹性，%
2
150℃ 硅橡胶 丙烯酸酯 橡胶 71 5.9 （60） 97 62 68 3.7 （38） 74 68 70 3.9 （40） 82 70 硅橡胶
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，5/6
二硫化碳 四氯化碳 氯仿 甲酚 动物脂 呋喃 乙二醇 己烷 10%氢氧化钠 硝基苯 苯酚 苯二甲酸二 丁酮 硅油 甲苯 松节油
168 168 168 70 70 70 70 168 70 70 50 70
BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能试验结果示于表15-5。 表15-5 BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能 91 60
拉伸强度保持率，% 175℃×72h老化后 扯断伸长率保持率， %
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
硅橡胶
279℃ 134℃
丁苯橡
胶
丙烯酸酯橡胶
218℃ 102℃
天然橡
胶
氯丁橡胶
155℃
丙烯酸酯橡胶的热老化行为既不同于热降解型，又不同 于热硬化型，而介于两者之间，即在热空气中老化，橡胶的拉伸 强度和扯断伸长率先是降低，然后拉伸强度升高，逐渐变硬变脆 而老化。由于大分子主链稳定，相比之下侧链热稳定性较差，导 致橡胶在高温下承受伸长或压缩变形时，应力松弛和变形现象显
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，3/3
扯断伸长率保持率，% 硬度（邵尔A）变化 体积变化，% 180°弯曲
2 +20 +1.6 裂开
71 +17 +9.4 合格
近年来，极压型润滑油应用范围不断扩大，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。 随各类机械设备性能的不断提高及轻型化，极压剂也利用到液压 传动器油、蜗轮油及液压油中。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。丙烯酸酯橡胶 对含 下一页
150℃×3d -26.3 150℃×3d -9.5 -12.0 -23.0 -40.0
表15-7
丙烯酸酯橡胶的耐化学药品性能 试验 条件 拉伸强 扯断伸长 硬度变化 抵抗 性 度 变化 率,% 率 变化率,% % —— -30~-75 -15~-50 样 分 解 率, 体
化学药品
时 间温 度 h ℃
+250~350
溶胀无法测定 试 样 分 解 -10~-30 +5~20
溶胀无法测定 试 样 分 解 0~-5 分 分
-60~-80 -50~-70
-30~-40 分 解
+350~450
-30~-40
+200~250
-5~-15
-25~-50
0~-5
70
100
好
-60~-80 -60~-80
-50~-70
150℃×28d
体积膨胀，% 硬度（邵尔A）变化
12.7 -6
应当指出，丙烯酸酯橡胶耐芳烃油性较差，也不适于在与磷酸酯型液 压 油基制动油接触的场合使用。 二、耐寒、耐水、耐化学药 丙烯酸酯橡胶的酯基侧链损害了低温性能，标准的含氯多胺交 含氯多胺交联型橡胶的脆化温度分 别为-12℃及-24℃，后者的试验结果 6。经努力，一些新型丙烯 酸酯橡胶的耐寒性能有了较大改进，但仍只有
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，1/3
丙烯酸酯橡胶的特性
丙烯酸酯橡胶结构的饱和性以及带有极性酯基侧链决定了它 的主要应用性质，即耐热氧老化性能和耐油性能优异，而耐寒、 耐水、耐溶剂性能差。 一、耐热氧老化和耐油性能 丙烯酸酯橡胶主链由饱和烃组成，且有羧基，比主链上 带有双键的二烯烃橡胶稳定，特别是耐热氧老化性能好，比丁腈 橡胶使用温度可高出30~60℃，最高使用温度为180℃，断续或短 时间使用可达200℃左右，在150℃热空气中老化数年无明显变 化。几种橡胶经8小时老化，拉伸强度降低25％的温度(炭黑配合) 对比如下：
+250~275
168 168
70 70
很差 好
-30~-50 -10~-50
-10~-25
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，6/6
水 水 二甲 苯
168 70 168
室温 好-100 70 差 差
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，1/6
丙烯酸酯橡胶的特性 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 烯酸酯橡胶最重要的特征。 几种合成橡胶耐热、耐油性能比较见表15—4。 表15-4 胶 种 热 空 气 橡胶耐热、耐油性能对比 ASTM1号及4 ASTM1号油 制备润滑密封件 号油 可使用的 度，℃ 丙烯酸酯橡胶 氯橡胶 丁腈橡胶 硅橡胶 聚硫橡胶 优 优 中~良 优 差 优 优 良 中 优 优 优 中 良 优 -10~170 -40~200 -45~135 -60~200 -40~80
-10~70
+15~-15
-5~-50
-20~-80 +20~-70
-5~-60
很差 -50~-70 -50~-70
-20`-40
+200~300
上一页 下一页
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
丙烯酸酯橡胶具有非结晶性，自身强度低，经补强后拉 伸强度最高可达12.8~17．3MPa/(130~180kgf／cm )，低于一般通 用橡胶，但高于硅橡胶等。 温度对丙烯酸酯橡胶的影响与一般合成橡胶相同，在高温 下强度下降是不可避免的，但弹性显著上升，这是一特点，对于 作密封圈及在其它动态条件下使用的配件非常有利。在150℃下丙 烯酸酯橡胶的许多物理机械性能，如拉伸强度、扯断伸长率、弹 性等均显示了与硅橡胶大体相同的水平，见表15-8。 丙烯酸酯橡胶的应力松弛、蠕变及阻尼特性等随负荷作用 时间 的不同而明显地变化，因此可以说丙烯酸酯橡胶是一种物理 机械性能对时间或速度依赖性较大的合成橡胶。 表15-8 硅橡胶、丙烯酸酯橡胶在20℃和150℃下物理机械性能
左右，劣于一股合成橡胶，成为应 用上的主要问题。 表15-6 试验配方 丙烯酸酯橡 胶 硬脂酸 半补强炉黑 高耐磨炉黑 硫黄 100 1 50 —— 1 1 100 1 —— 50 0.5 1 175℃×3d ASTM1号油 150℃×3d -29.5 175℃×28d -19.0 ASTM2号油 -23.0 丙烯酸酯橡胶的脆化 脆化温度，℃
页码，1/2
丙烯酸酯橡胶的特性 由于酯基易于水解，使丙烯酸酯橡胶在水中的膨胀大，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。另外，它在芳香族溶剂、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，在 酸碱中不稳定，见表15-7。
三、物理机械性能
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/6
老化系数 硬度（邵尔A）变化 拉伸强度保持率，% 扯断伸长率保持率， % 200℃×24h老化后 老化系数 硬度（邵尔A）变化 50号机油175℃× 24h 增重，% 体积膨胀，% 增重，% 透平油175℃×24h 体积膨胀，% 20号润滑油 175℃ ×24h 增重，% 体积膨胀，% 拉伸强度保持率，% 含硫车用润滑油 增重，% 体积膨胀，% 150℃×14d 硬度（邵尔A）变化 拉伸强度保持率，% 含硫车用润滑油 增重，%
2006-8-23
乙酸丁酮 丙酮 10%硫酸 乙醇 苯
168 168 70 168 168
70
很差 -79~-90 -60~-80
+250~350
室温 很差 -75~-95 -56~-75 100 70 70 优 很差 很差 -30~-50 增加 试
+250~350
-60~-80 -50~-70
-30~-40
+350~450
70 10.5 （107） 137 8
四、其它性能 丙烯酸酯橡胶的稳定性 还表现在对臭氧有很好的抵抗能 力，抗紫外 线变色性也很好，可着色范围宽广，适于作浅色涂覆 材料，此外 还有优良的耐候老化、耐曲挠和割口增长，耐透气 性，但电性能较差。
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p3.htm
0.55 +6 80 50 0.40 +10 8.81 12.11 8.4 10.6 2.24 8.65 59 6.9 13.2 -6 48 6.6
2006-8-23
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
丙烯酸酯橡胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ特性
页码，3/6
室温 70 70 100 100 100 100 室温 100 100 100 100
好
-50~-75 +30~-50
+5~20 -30~-40
很差 -50~-70 -55~+55 很差 很差 0 好 很差 很差 -15~~30 好 很差 试 很差 很差 -50~-75 -30~-50 很差 样 试 0 样 部
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，4/6
三乙撑四胺 脆化温度，℃ 原始 热老化 -23.9 -21.7
150℃×3d 175℃×28d -28.0 ASTM3号油 -18.8 150℃×3d
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm 2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/3
著， 尽管一些新型丙烯酸酯橡胶对这一性能作了较大地改进，但 对于那些要求在高温下承受较大拉伸或在压缩状态下使用的制 品，丙烯酸酯橡胶不算十分适合的。 不同品种丙烯酸酯橡胶耐热氧老化性能，因所含交联单体 活性及所用交联剂 品种不同而有所差异，以含氯多胺交联型最 好， 皂交联型最差。但这些差别并未使它们在耐热等级上拉 开。 丙烯酸酯橡胶的极性酯基侧链，使其溶解度参数与多种 油．特别是矿物油相差甚远，因 而表现出良好的耐油性，这是丙 烯酸酯橡胶的重要特性。室温下其耐油性能大体上与中高丙烯腈 含量的丁腈橡胶相近，优于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯，硅橡胶。 但在热油中，其性能远优于丁腈橡胶，见表15-3。丙烯酸酯橡胶 长期浸渍在热油中，因臭 氧、氧被遮蔽，因而性能比在热空气中 更为稳定。可以建立这样 一个概念，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，此外，耐动植物油、合成润滑油、硅酸酯类液压油 性能良好。 表15-3 丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶耐热油性能 对比 （重油149℃，浸渍70小时） 丁腈橡胶 拉伸强度保持率，% 0 丙烯酸酯橡胶 65
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p3.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/2
20℃ 丙烯酸酯橡 胶 硬度（邵尔A） 拉伸强度， MPa (kgf／cm ) 扯断伸长率，% 弹性，%
2
150℃ 硅橡胶 丙烯酸酯 橡胶 71 5.9 （60） 97 62 68 3.7 （38） 74 68 70 3.9 （40） 82 70 硅橡胶
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，5/6
二硫化碳 四氯化碳 氯仿 甲酚 动物脂 呋喃 乙二醇 己烷 10%氢氧化钠 硝基苯 苯酚 苯二甲酸二 丁酮 硅油 甲苯 松节油
168 168 168 70 70 70 70 168 70 70 50 70
BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能试验结果示于表15-5。 表15-5 BA型丙烯酸酯橡胶的耐热、耐油性能 91 60
拉伸强度保持率，% 175℃×72h老化后 扯断伸长率保持率， %
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
硅橡胶
279℃ 134℃
丁苯橡
胶
丙烯酸酯橡胶
218℃ 102℃
天然橡
胶
氯丁橡胶
155℃
丙烯酸酯橡胶的热老化行为既不同于热降解型，又不同 于热硬化型，而介于两者之间，即在热空气中老化，橡胶的拉伸 强度和扯断伸长率先是降低，然后拉伸强度升高，逐渐变硬变脆 而老化。由于大分子主链稳定，相比之下侧链热稳定性较差，导 致橡胶在高温下承受伸长或压缩变形时，应力松弛和变形现象显
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，3/3
扯断伸长率保持率，% 硬度（邵尔A）变化 体积变化，% 180°弯曲
2 +20 +1.6 裂开
71 +17 +9.4 合格
近年来，极压型润滑油应用范围不断扩大，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。 随各类机械设备性能的不断提高及轻型化，极压剂也利用到液压 传动器油、蜗轮油及液压油中。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。丙烯酸酯橡胶 对含 下一页
150℃×3d -26.3 150℃×3d -9.5 -12.0 -23.0 -40.0
表15-7
丙烯酸酯橡胶的耐化学药品性能 试验 条件 拉伸强 扯断伸长 硬度变化 抵抗 性 度 变化 率,% 率 变化率,% % —— -30~-75 -15~-50 样 分 解 率, 体
化学药品
时 间温 度 h ℃
+250~350
溶胀无法测定 试 样 分 解 -10~-30 +5~20
溶胀无法测定 试 样 分 解 0~-5 分 分
-60~-80 -50~-70
-30~-40 分 解
+350~450
-30~-40
+200~250
-5~-15
-25~-50
0~-5
70
100
好
-60~-80 -60~-80
-50~-70
150℃×28d
体积膨胀，% 硬度（邵尔A）变化
12.7 -6
应当指出，丙烯酸酯橡胶耐芳烃油性较差，也不适于在与磷酸酯型液 压 油基制动油接触的场合使用。 二、耐寒、耐水、耐化学药 丙烯酸酯橡胶的酯基侧链损害了低温性能，标准的含氯多胺交 含氯多胺交联型橡胶的脆化温度分 别为-12℃及-24℃，后者的试验结果 6。经努力，一些新型丙烯 酸酯橡胶的耐寒性能有了较大改进，但仍只有
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，1/3
丙烯酸酯橡胶的特性
丙烯酸酯橡胶结构的饱和性以及带有极性酯基侧链决定了它 的主要应用性质，即耐热氧老化性能和耐油性能优异，而耐寒、 耐水、耐溶剂性能差。 一、耐热氧老化和耐油性能 丙烯酸酯橡胶主链由饱和烃组成，且有羧基，比主链上 带有双键的二烯烃橡胶稳定，特别是耐热氧老化性能好，比丁腈 橡胶使用温度可高出30~60℃，最高使用温度为180℃，断续或短 时间使用可达200℃左右，在150℃热空气中老化数年无明显变 化。几种橡胶经8小时老化，拉伸强度降低25％的温度(炭黑配合) 对比如下：
+250~275
168 168
70 70
很差 好
-30~-50 -10~-50
-10~-25
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，6/6
水 水 二甲 苯
168 70 168
室温 好-100 70 差 差
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，1/6
丙烯酸酯橡胶的特性 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 烯酸酯橡胶最重要的特征。 几种合成橡胶耐热、耐油性能比较见表15—4。 表15-4 胶 种 热 空 气 橡胶耐热、耐油性能对比 ASTM1号及4 ASTM1号油 制备润滑密封件 号油 可使用的 度，℃ 丙烯酸酯橡胶 氯橡胶 丁腈橡胶 硅橡胶 聚硫橡胶 优 优 中~良 优 差 优 优 良 中 优 优 优 中 良 优 -10~170 -40~200 -45~135 -60~200 -40~80
-10~70
+15~-15
-5~-50
-20~-80 +20~-70
-5~-60
很差 -50~-70 -50~-70
-20`-40
+200~300
上一页 下一页
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
丙烯酸酯橡胶具有非结晶性，自身强度低，经补强后拉 伸强度最高可达12.8~17．3MPa/(130~180kgf／cm )，低于一般通 用橡胶，但高于硅橡胶等。 温度对丙烯酸酯橡胶的影响与一般合成橡胶相同，在高温 下强度下降是不可避免的，但弹性显著上升，这是一特点，对于 作密封圈及在其它动态条件下使用的配件非常有利。在150℃下丙 烯酸酯橡胶的许多物理机械性能，如拉伸强度、扯断伸长率、弹 性等均显示了与硅橡胶大体相同的水平，见表15-8。 丙烯酸酯橡胶的应力松弛、蠕变及阻尼特性等随负荷作用 时间 的不同而明显地变化，因此可以说丙烯酸酯橡胶是一种物理 机械性能对时间或速度依赖性较大的合成橡胶。 表15-8 硅橡胶、丙烯酸酯橡胶在20℃和150℃下物理机械性能
左右，劣于一股合成橡胶，成为应 用上的主要问题。 表15-6 试验配方 丙烯酸酯橡 胶 硬脂酸 半补强炉黑 高耐磨炉黑 硫黄 100 1 50 —— 1 1 100 1 —— 50 0.5 1 175℃×3d ASTM1号油 150℃×3d -29.5 175℃×28d -19.0 ASTM2号油 -23.0 丙烯酸酯橡胶的脆化 脆化温度，℃
页码，1/2
丙烯酸酯橡胶的特性 由于酯基易于水解，使丙烯酸酯橡胶在水中的膨胀大，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。另外，它在芳香族溶剂、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，在 酸碱中不稳定，见表15-7。
三、物理机械性能
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/6
老化系数 硬度（邵尔A）变化 拉伸强度保持率，% 扯断伸长率保持率， % 200℃×24h老化后 老化系数 硬度（邵尔A）变化 50号机油175℃× 24h 增重，% 体积膨胀，% 增重，% 透平油175℃×24h 体积膨胀，% 20号润滑油 175℃ ×24h 增重，% 体积膨胀，% 拉伸强度保持率，% 含硫车用润滑油 增重，% 体积膨胀，% 150℃×14d 硬度（邵尔A）变化 拉伸强度保持率，% 含硫车用润滑油 增重，%
2006-8-23
乙酸丁酮 丙酮 10%硫酸 乙醇 苯
168 168 70 168 168
70
很差 -79~-90 -60~-80
+250~350
室温 很差 -75~-95 -56~-75 100 70 70 优 很差 很差 -30~-50 增加 试
+250~350
-60~-80 -50~-70
-30~-40
+350~450
70 10.5 （107） 137 8
四、其它性能 丙烯酸酯橡胶的稳定性 还表现在对臭氧有很好的抵抗能 力，抗紫外 线变色性也很好，可着色范围宽广，适于作浅色涂覆 材料，此外 还有优良的耐候老化、耐曲挠和割口增长，耐透气 性，但电性能较差。
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p3.htm
0.55 +6 80 50 0.40 +10 8.81 12.11 8.4 10.6 2.24 8.65 59 6.9 13.2 -6 48 6.6
2006-8-23
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
丙烯酸酯橡胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ特性
页码，3/6
室温 70 70 100 100 100 100 室温 100 100 100 100
好
-50~-75 +30~-50
+5~20 -30~-40
很差 -50~-70 -55~+55 很差 很差 0 好 很差 很差 -15~~30 好 很差 试 很差 很差 -50~-75 -30~-50 很差 样 试 0 样 部
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p2.htm
2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，4/6
三乙撑四胺 脆化温度，℃ 原始 热老化 -23.9 -21.7
150℃×3d 175℃×28d -28.0 ASTM3号油 -18.8 150℃×3d
/member/ycl/d1c/d15z/d3j/p1.htm 2006-8-23
丙烯酸酯橡胶的特性
页码，2/3
著， 尽管一些新型丙烯酸酯橡胶对这一性能作了较大地改进，但 对于那些要求在高温下承受较大拉伸或在压缩状态下使用的制 品，丙烯酸酯橡胶不算十分适合的。 不同品种丙烯酸酯橡胶耐热氧老化性能，因所含交联单体 活性及所用交联剂 品种不同而有所差异，以含氯多胺交联型最 好， 皂交联型最差。但这些差别并未使它们在耐热等级上拉 开。 丙烯酸酯橡胶的极性酯基侧链，使其溶解度参数与多种 油．特别是矿物油相差甚远，因 而表现出良好的耐油性，这是丙 烯酸酯橡胶的重要特性。室温下其耐油性能大体上与中高丙烯腈 含量的丁腈橡胶相近，优于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯，硅橡胶。 但在热油中，其性能远优于丁腈橡胶，见表15-3。丙烯酸酯橡胶 长期浸渍在热油中，因臭 氧、氧被遮蔽，因而性能比在热空气中 更为稳定。可以建立这样 一个概念，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，此外，耐动植物油、合成润滑油、硅酸酯类液压油 性能良好。 表15-3 丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶耐热油性能 对比 （重油149℃，浸渍70小时） 丁腈橡胶 拉伸强度保持率，% 0 丙烯酸酯橡胶 65