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杜邦公司AEM分為二元膠和三元膠,二元膠由乙烯(E)/丙烯酸甲酯(MA)組成,三元膠由E/MA/提供硫化位置的單體(CS)組成。二元膠只能采用過氧化物硫化,而三元膠由于含有提供硫化位置的第三單體,可采用胺類硫化劑硫化,當用于電纜采用高壓蒸汽連續硫化時,三元膠也可采用過氧化物硫化。
AEM的性能特點如下。
(1)耐熱老化性能
以拉斷伸長率降低50%為衡量標準,AEM可在120℃下連續使用18個月,在170℃下連續使用6周。AEM的耐熱老化性能大大優于氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)和NBR。
(2)耐液體性能
AEM對ATF(汽車自動轉向液)、齒輪油、乙二醇/水混合液、柴油和煤油等有良好的抗耐性,但對燃油C、磷酸酯液壓油、非礦物制動液、酯、酮和汽油的抗耐性較差。
(3)耐寒性能
AEM的耐寒性能優于ACM,可在-40℃下使用,若添加適當的增塑劑,在更低溫度下也可保持柔軟。
(4)抗壓縮永久變形性能
采用胺類硫化劑硫化的AEM三元膠抗壓縮永久變形性能優良,在170℃×70h條件下,壓縮永久變形小于20%,但采用過氧化物硫化的二元膠抗壓縮永久變形性能稍差。長時間壓縮永久變形試驗表明,AEM的抗壓縮永久變形性能優異,三元膠抗壓縮永久變形性能與HNBR相當。
此外,AEM的耐臭氧性能極佳,耐候性能也很好,曝曬3年后,外觀和物理性能幾乎無變化。AEM三元膠的耐屈撓性能優異,在100℃下屈撓壽命大于25萬次,但二元膠的耐屈撓性能稍差。添加氫氧化鋁的AEM燃燒安全性能較好,特別是燃燒時發煙量和腐蝕性氣體釋放量極低。AEM的動態性能也較好,高溫下的減震性能與IIR接近。
由于AEM的優異性能,其被列入ASTM D 2000《汽車用橡膠制品的分級系統》中,指定為EE材料。EE材料指耐熱級別是175℃,在150℃的IRM 903#油(原采用3#標準油)中浸泡70h后體積變化率不大于80%的材料。同時AEM列入SAE J200標準,說明AEM在美國汽車配件領域已得到承認。
AEM的應用領域主要是汽車配件,如前后曲軸油封、前后主軸油封、動力轉向泵密封件、傳動泵密封件、水泵密封件、發動機氣門閥桿油封、CVJ防塵罩及動力轉向膠管和175℃級散熱器膠管。此外,AEM在無鹵低煙阻燃電纜護套領域應用前景也較好。
AEM通常要求兩段硫化,一段可高溫快速硫化(190℃×2min注射硫化),二段常用硫化條件為170℃×4h,有些制品(如膠管)也可不進行二段硫化。
AEM在耐高溫耐油密封件領域的競爭產品是HNBR。AEM與HNBR的性能比較如表所示。從表13可以看出,與HNBR相比,AEM的耐熱老化性能和抗壓縮永久變形性能較好,耐寒性能相當,耐油性能較差,但考慮價格差異,AEM在汽車配件領域具有相當的競爭力。
表 AEM與HNBR的性能比較
項 目 AEM(VamacG) HNBR(Zetpol 2000)
邵爾A型硬度/度 72 68
拉伸強度/MPa 17.0 22.6
拉斷伸長率/% 290 346
撕裂強度(新月型)/
(kN·m-1) 40 48
壓縮永久變形
150℃×70h 18 23
150℃×168h 19 30
150℃×336h 25 40
165℃×70h 20 24
165℃×168h 26 33
175℃×70h 23 29
熱老化后拉斷伸長率變化率/%
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)
體積變化率/% +28 +3
IRM903#油浸泡后體積變化率/% -
150℃×168h +54 +12
165℃×168h +57 +12
175℃×168h +58 +13
吉曼(Gehman)低溫試驗
T10/℃ -21 -23
玻璃化溫度/℃ -27 -28
杜邦公司的AEM價格相對較高,日本電化公司Denka ER A403和ER A804在價格和性能上可與其競爭,ER A403相當于Vamac LS,ER A804相當于Vamac G。此外大家也可以參考上表自行比較AEM與FKM氟橡膠的區別。
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