杜邦公司AEM分为二元胶和三元胶,二元胶由乙烯(E)/丙烯酸甲酯(MA)组成,三元胶由E/MA/提供硫化位置的单体(CS)组成。二元胶只能采用过氧化物硫化,而三元胶由于含有提供硫化位置的第三单体,可采用胺类硫化剂硫化,当用于电缆采用高压蒸汽连续硫化时,三元胶也可采用过氧化物硫化。
AEM的性能特点如下。
(1)耐热老化性能
以拉断伸长率降低50%为衡量标准,AEM可在120℃下连续使用18个月,在170℃下连续使用6周。AEM的耐热老化性能大大优于氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)和NBR。
(2)耐液体性能
AEM对ATF(汽车自动转向液)、齿轮油、乙二醇/水混合液、柴油和煤油等有良好的抗耐性,但对燃油C、磷酸酯液压油、非矿物制动液、酯、酮和汽油的抗耐性较差。
(3)耐寒性能
AEM的耐寒性能优于ACM,可在-40℃下使用,若添加适当的增塑剂,在更低温度下也可保持柔软。
(4)抗压缩永久变形性能
采用胺类硫化剂硫化的AEM三元胶抗压缩永久变形性能优良,在170℃×70h条件下,压缩永久变形小于20%,但采用过氧化物硫化的二元胶抗压缩永久变形性能稍差。长时间压缩永久变形试验表明,AEM的抗压缩永久变形性能优异,三元胶抗压缩永久变形性能与HNBR相当。
此外,AEM的耐臭氧性能极佳,耐候性能也很好,曝晒3年后,外观和物理性能几乎无变化。AEM三元胶的耐屈挠性能优异,在100℃下屈挠寿命大于25万次,但二元胶的耐屈挠性能稍差。添加氢氧化铝的AEM燃烧安全性能较好,特别是燃烧时发烟量和腐蚀性气体释放量极低。AEM的动态性能也较好,高温下的减震性能与IIR接近。
由于AEM的优异性能,其被列入ASTM D 2000《汽车用橡胶制品的分级系统》中,指定为EE材料。EE材料指耐热级别是175℃,在150℃的IRM 903#油(原采用3#标准油)中浸泡70h后体积变化率不大于80%的材料。同时AEM列入SAE J200标准,说明AEM在美国汽车配件领域已得到承认。
AEM的应用领域主要是汽车配件,如前后曲轴油封、前后主轴油封、动力转向泵密封件、传动泵密封件、水泵密封件、发动机气门阀杆油封、CVJ防尘罩及动力转向胶管和175℃级散热器胶管。此外,AEM在无卤低烟阻燃电缆护套领域应用前景也较好。
AEM通常要求两段硫化,一段可高温快速硫化(190℃×2min注射硫化),二段常用硫化条件为170℃×4h,有些制品(如胶管)也可不进行二段硫化。
AEM在耐高温耐油密封件领域的竞争产品是HNBR。AEM与HNBR的性能比较如表所示。从表13可以看出,与HNBR相比,AEM的耐热老化性能和抗压缩永久变形性能较好,耐寒性能相当,耐油性能较差,但考虑价格差异,AEM在汽车配件领域具有相当的竞争力。
表 AEM与HNBR的性能比较
项 目 AEM(VamacG) HNBR(Zetpol 2000)
邵尔A型硬度/度 72 68
拉伸强度/MPa 17.0 22.6
拉断伸长率/% 290 346
撕裂强度(新月型)/
(kN·m-1) 40 48
压缩永久变形
150℃×70h 18 23
150℃×168h 19 30
150℃×336h 25 40
165℃×70h 20 24
165℃×168h 26 33
175℃×70h 23 29
热老化后拉断伸长率变化率/%
150℃×70h -17 -8
150℃×168h -25 -20
150℃×336h -23 -37
150℃×504h -31 -45
150℃×1008h -33 -68
165℃×168h -20 -33
165℃×336h -30 -64
165℃×504h -37 -81
175℃×168h -32 -57
175℃×336h -42 -91
ATF(DexronⅢ)浸泡后(150℃×168h)
体积变化率/% +28 +3
IRM903#油浸泡后体积变化率/% -
150℃×168h +54 +12
165℃×168h +57 +12
175℃×168h +58 +13
吉曼(Gehman)低温试验
T10/℃ -21 -23
玻璃化温度/℃ -27 -28
杜邦公司的AEM价格相对较高,日本电化公司Denka ER A403和ER A804在价格和性能上可与其竞争,ER A403相当于Vamac LS,ER A804相当于Vamac G。此外大家也可以参考上表自行比较AEM与FKM氟橡胶的区别。
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