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节能环保新技术与产品    New Energy conservation and environmental protection equipment  New Energy conservation and  environmental protection equipment  节能环保新技术与产品



               6  选择FSR胶料的优化                                      助于胶料优化，实现长期浸泡在150℃ATF中的合格性
                   通过对基础橡胶的改性和适当的配合，改善了耐                          能保持率。
               ATF性能。有限的2周浸泡测试不能充分确定设计的胶
               料性能和使用寿命的差别。进行了6周（1008h）的浸                         7  3代与以前的FSR性能对比
               泡测试，以确定所选胶料之间的主要差别。                                    以道康宁DOE测试结果为基础，设计了新型3代
                   道康宁集团采用DOE（测试设计）方法，确定明                         氟硅橡胶胶料，使其在当今使用最广泛的ATF(M而从
               显影响氟硅橡胶浸泡在新一代自动变速器油中机械性                            LV,ATF+4,DexronⅥ和Pentosin ATF1)中具有长期性能
               能保持率的胶料设计参数。这种方法采用17次试验中                           保持能力。为了说明取得的明显效果，将优化的3代
               心组合以及三因素响应面模型设计。评估了浸泡在ATF                          FSR胶料的性能与之前的2代和1代氟硅橡胶胶料进行对
               中2周和6周后的胶料性能保持率列出了各种DOE试验，                         比。而用相同的ATF在150℃下的浸泡测试结果进行了
               重点展示在DOE设计空间内实现的性能范围。数据着重                          逐个对比，很明显，新开发的FSR在所有ATF中和所有
               显示了在添加剂、改性剂和基础氟硅橡胶选择正确的                            的浸泡时间内保持的性能最佳。根据表4的数据可得出
               情况下，性能和性能保持的可能范围。要实现最佳性                            如下结论：
               能保持，就必须正确选择这3个变量（表3）。                                  （1）3代FSR具有优良的性能保持，与浸泡测试
                   （1）在17次试验中选择了最好的、最坏的和中                         的持续时间无关。2周（336h）浸泡后的性能损失随着
               间的两组进行对比：                                          浸泡时间的延长没有明显增加；
                   （2）浸泡2周后，胶料之间的差异很小，真正的                             （2）1代FSR仅经过2周（336h）ATF浸泡，拉
               差异出现在浸泡6周（1008h）后。                                 伸强度和扯断伸长率的降低就已不合格，经过4周
                   通过数据比较可以表明哪种配合效果最佳，以有                          （672h）测试后降幅更大；
                                                                      （3）总之，在150℃的ATF浸泡测试中2代FSR略
                         表 3  优化 FVMQ 胶料的数据对比
                                      FVMQ基础橡胶评估概况                好于1代FSR，尽管仅经过2周（336h）的浸泡后，其扯
                     性能变化
                                 13#试验   12#试验 9#试验   7#试验        断伸长率的下降和定伸应力的增加相对较大，然而浸
               对照数据胶料性能
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               邵尔A硬度 ，度            39     40     40     40        泡4周（672h）后，与1代FSR相比，2代FSR材料的拉伸
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               拉伸强度 ，MPa           8.84  9.21   8.62   7.99       强度和伸长率的降幅较小；
                       3
               扯断伸长率 ，%            360    353   361    337
                         3
               100%定伸应力 ，MPa       1.11  1.17   1.13   1.35           （4）即使浸泡在腐蚀性较小的油中，2代和1代
               在150℃的DexronⅥ ATF中浸泡168h（1周）后的性能                   FSR仅4周的测试数据显示，其性能保持一般达到或超
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               邵尔A硬度 ，度            34     34     35     37
               硬度变化，度              -7     -6     -5     -3        过了6周浸泡的要求。
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               拉伸强度 ，MPa           4.76  5.34   5.63   5.32
               拉伸强度变化率，%          -46.2  -42.0  -34.7  -33.4      8  验证3代FSR在各种ATF中的性能
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               扯断伸长率 ，%            293    297   294    291
               扯断伸长率变化率，%         -18.6  -15.9  -18.6  -13.6          为了能耐受长期浸泡在150℃油中，则对3代FSR
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               100%定伸应力 ，MPa       0.96  1.03   1.14   1.14       配方进行了进一步优化，用1008h(6周）的测试验证了
               100%定伸应力变化率，%      -13.5  -12.0  +0.9  +15.6
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               体积溶胀 ，%             2.2    2.3   2.6    2.7        性能保持情况。因为存在严重的降解，1代和2代材料
               在150℃的DexronⅥ ATF中浸泡1008h（6周）后的性能                  不能进行这种长期测试。如表5所示，新型FSR材料在
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               邵尔A硬度 ，度            32     36     36     40
               硬度变化，度              -7     -4     -4     0         最常见的用于当今先进变速器设计的ATF中具有优异的
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               拉伸强度 ，MPa           1.13  3.28   3.31   4.03       性能保持。这说明具有满足变速器密封的OEM材料规范
               拉伸强度变化率，%          -87.2  -64.4  -61.6  -49.6
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               扯断伸长率 ，%            155    243   235    247        和性能要求的巨大潜力，一般而言，这些材料自标拉
               扯断伸长率变化率，%         -56.9  -31.2  -34.9  -26.7      伸强度和伸长率的降幅都没有超过50%。由表5可得出
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               100%定伸应力 ，MPa       0.82  1.01   1.14   1.21
               100%定伸应力变化率，%      -26.1  -13.9  +0.9  -10.4       如下结论：
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               体积溶胀 ，%             -5.0  -0.3   0.3    0.4            （1）新型的3代FSR胶料硬度低、机械性能优
               注：1、按照ASTM D471进行ATF浸泡和体积溶胀试验；                     良、伸长率高、100%伸长应力低；
                   2、按照ASTM D2240测试硬度；
                   3、按照ASTM D412测试拉伸强度、扯断伸长率和定伸应力。                    （2）无论何种ATF，机械性能和伸长率的保持率
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