汽车行业中甲醇对不同橡胶材料的影响

在当前的O型圈中,尤其是汽车工业中,燃油系统中使用的是标准的二聚物FKM作为材料。通过加入额外的10%甲醇,或者新的E85标准,O型圈会因为甲醇的接触导致体积膨胀。从而失去密封作用。温度范围和接触对于选择新的密封设计是至关重要的。

   氟胶:氟胶的好处是该材料的配方中没有使用何处理油,这是重要的。因为甲醇是一种的溶剂,能从橡胶弹性体中提取增塑剂。这取决于如何使用甲醇,不然可能会导致污染问题。其实使用高氟含量的聚合物是很有必要的,比如三元共聚氟橡胶,这种氟胶对甲醇有很好的抗耐性。假如是有多种溶剂混合的,那么采用更高等级的抗耐化学物质的氟胶是很有必要的,比如用ETP的氟胶。虽然全氟橡胶是较佳的耐化学性的橡胶弹性体,但是这种材料价格昂贵,使得这种材料不是较好的选择,因为成本是一个主要的因素。

   丁晴胶:另外的一种选择是丁晴胶化合物,它可以承受的温度范围广,同时体积膨胀率低。但是丁晴胶有一个缺陷就是不耐臭氧,所以丁晴胶的O型圈假如暴露在环境中会有必要短的使用寿命,主要是臭氧在丁晴胶化合物上的恶化。另外,通常会提取10%的增塑剂。

    氢化丁晴胶:氢化丁晴胶是一种类似于丁晴胶的橡胶弹性体,但是可以耐臭氧。氢化丁晴胶提供了改进的物理性能,和其他橡胶对比具有更好的耐磨性。它同时也有温度范围广和动态性能,从而使它成为油和汽行业里较理想的材料。另外他通常含有少量的增塑剂,这也减少了提取。

    硅胶和硅氟胶:硅胶和硅氟胶都对甲醇有很好的抗耐性,这两种材料的耐温度范围广泛,但是不建议使用在动态密封中,因为这两种材料的撕裂强度很差和耐磨性差,这两种材料较理想的是用在低温密封,用于引擎罩下也不错。

二、橡胶老化剂的选用

防老剂的选择,由于橡胶的种类和硫化方式的不同可选择不同的防老剂,以下对各种橡胶在常规下使用的防老剂简单介绍。

1、用于NR、SBR的防老剂:选择防老剂时应从改善橡胶的耐热性、抗臭氧性、耐屈挠性方面考虑。对具有良好持续稳定性的防老剂的需求较多。

2、用于NBR(丁晴)中的防老剂:对NBR来说,抗臭氧龟裂老化剂的作用效果较小。这是因为防老剂在NBR中互溶性良好,从而难以向橡胶表面迁移。如果和石蜡并用则可发挥耐臭氧性的效果。对于NBR来说,使用低分子量的石蜡效果较好。

3、在CR中使用的防老剂:和NR、SBR相比,CR耐臭氧性好,但是,长期使用中也会发生臭氧龟裂。在CR中,加入少量的810-NA(IPPD)、6C、DP等抗臭氧龟裂老化剂,可明显提高耐臭氧性。还有,作为持续性耐热防老剂,CD(碳化二亚胺)是有效的。

4、ECO(氯醚橡胶)中使用的防老剂:氯醚橡胶(ECO)易发生软化老化,能够有效抑制软化老化的防老剂有NBC(二丁基二硫代氨基甲酸镍)、MB、224(TMDQ)。在氯醚橡胶中,如果过量配合胺类防老剂,则抗臭氧性会下降。

5、在ACM(丙烯酸酯橡胶)中使用的防老剂:丙烯酸酯类橡胶老化既有硬化老化也有软化老化。因此,有必要选择适宜的防老剂。对硬化老化型丙烯酸酯橡胶来说,选择防老剂CD较为有效,而软化老化型丙烯酸酯橡胶,则可选择224、6C防老剂。

6、过氧化物硫化的EPDM(三元乙丙)橡胶中使用的防老剂:过氧化物硫化橡胶用防老剂,一般选择咪唑类的MB、MBZ防老剂,另外,在胺类防老剂中,还可选择使用对交联影响较小的224、CD防老剂。在EPDM中,可将MB和224或CD防老剂并用,可使胶料具有优良的耐热性。由于它们在硫黄硫化的橡胶中没有效果,所以不使用这类防老剂。