氢化丁腈橡胶(hnbr)汽车配件应用

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1、氢化丁腈橡胶（HNBR）汽车配件应用柴油机引擎技术以及柴油机燃油成分的改变，一直以来都促使着选用橡胶做出改变，这些橡胶是用于汽车燃料回路的密封圈和软管。柴油加氢过程除了会去除硫，将硫浓度降低到低于15ppm外，还会除去氮和一些芳香环，这就导致了润滑性的下降。在超低硫柴油（ULSD）中加入脂肪酸甲酯，在浓度小到2%的时候还可以保持燃料的润滑性。在北美，生物柴油浓度可以从小到2%到20%范围内波动，现在用的最多是5%混合物。脂肪酸甲酯的最初原料是改性过的植物油（大豆，油菜籽，芥花籽油等等），都是通过酯交换反应得到的。最终的产品符合ASTMD6751标准中列出的规格。B20（20%生物

2、柴油）的共混物可以使不完全燃烧碳氢化合物和一氧化碳的排放量分别减少30%和20%，同时还可以降低颗粒粉尘物的排放，降低幅度达到22%，还可以抑制二氧化硫的排放。使用了NBR、FVQ和FKM等弹性体来做生物柴油共混物材料的相容性测试，测试在低温（51.7℃）下老化达到694个小时，推荐是使用含氟聚合物。Magg最近推荐在汽车部件中使用HNBR，在实际高端温度为80℃下联合使用含有柴油机燃料的FAME，在生物柴油及应用中推荐使用氢化丁腈橡胶（HNBR）代替FKM，这在其他地方已有报道。另外，众所周知，密封材料使用HNBR代替FKM还能降低成本。 最近美国汽油中共混加入乙醇的比例已经达

3、到10%。为了帮助降低烟雾排放量，在没有对引擎进行明显改进的情况下，共混加入10%的乙醇可以降低30%一氧化碳的排放量，还可以降低10%的二氧化碳，7%的有机碳（烟雾的原因）。另一方面，EO85汽车必须含有一种特殊的密封系统材料，这种材料可以阻止直接与燃料接触，不论燃料是纯汽油，还是其他所有比例的共混物，直到85%的乙醇，15%的汽油。克莱斯勒、福特和通用（GM）已经销售了近百万辆可以燃烧EO85的汽车。可用于直接接触燃料的FKM已经被测试并显示最大膨胀到12%到25%，这取决于沿主链氟的含量，这里混合燃料中含有25%的乙醇。进气歧管衬垫入口的燃料泄漏，回到引擎内部和燃料箱可以保

4、持在5%到15%。这种燃油稀释剂在密封引擎油的同时可能会导致和垫片的不相容，特别是油盘和气门室盖垫。在E085汽车里，燃油中燃料和乙醇可以是各种浓度，总共达到15%。 用于自动传送系统的橡胶成分需要结合耐极低温（-40℃）和抗高温（150℃到170℃）的性能，以及需要兼具抗磨损性和抗自动传输流体性。加入了特殊的抗热母料（HNBRHT）的一种HNBR复合物，在DEXRON3中热老化后，显示出改善的物理性能的保持。Pazur等人提出使用基于共聚物的EVM代替乙烯-丙烯酸和聚丙烯酸酯类聚合物，用于传输系统，这需要有新的自动传输流体比如说Dexron4和AT94。 丙烯腈和丁烯共聚物通过

5、加氢反应得到HNBR，是1970年代中期BayerAG在专利上的研究课题。在1980年代初期商业化后，橡胶工业经历了开发不同HNBR级分的时期（耐低温，丙烯酸增韧，抗热性技术等等），来满足消费者对终端产品的需求。最近改进成果是一种HNBR改善加工性能的HNBR，它是基于低粘度HNBR的设计,即为先进技术（AT）HNBR。由于HNBR随热油沉浸老化时间的延长能保持高封装力，它也可以用于封装和垫圈。最近的研究彻底覆盖了HNBR在油孔阀和软管工业中的应用。这篇文章将探讨HNBR如何可以应用于替代燃料（燃料+乙醇）汽车。列出了生物柴油应用的一些数据，以及新一代汽车自动传动液，比如说AT9

6、4和Dexron4还将解释低粘度的HNBR用于汽车密封件/垫圈应用。 结果与讨论 ◆生物柴油的应用 利用生物柴油对高填充的过氧化物硫化的HNBR配方进行筛选研究，见表1。更高极性的HNBR，比如含有43%和39%聚丙烯酸含量的聚合物，更能够阻止燃料的膨胀效应。然而，HNBR与含有39%ACN的HNBR等量共混，再加上低温HNBR可以用来研究膨胀效应，渗透和低温效应。为了对比，在这项研究中也包括了一种基于双酚固化的66%的含氟弹性体FKM的混合物。表1、应对生物柴油与替代燃料的过氧化物硫化HNBR配方 按照ASTM测试标准，测试了HNBR和FKM材料共混物的复合性质。对所有复合物来

7、说硬度都是65左右（表2），而与FKM材料在相同硬度和拉伸特性条件下，HNBR复合物显示出超高的拉伸强度。表2、HNBR与FKM化合物的硬度与物理性能 4种复合物的低温特性列于图1中。与预期的一样，最好的低温性能材料是A3907/LT共混物，TR10的值为-30，脆性温度为-50℃。然而ACN的含量越高，HNBRS在低温下的链柔性就越差。可以观察到ACN最高含量为43%时，与FKM复合物相比，有5℃到10℃的好的低温特性。 图1、低温属性图2总结了在普通柴油机燃料中70℃老化一个