Page 37 - 《橡塑智造与节能环保》2022年12期

技术与装备

AEM而言，聚合物的线性聚乙烯段提供的极限拉伸强 的ACM胶料的抗拉强度一般在9～11MPa之间。图3显
度和伸长率通常高于类似硬度的ACM胶料。例如， 示了起点型ACM和AEM胶料的典型物理特性。
为涡轮增压器软管或阀盖垫片应用而开发的70硬度的 尽管ACM和AEM在许多类似甚至相同的应用中
AEM胶料，其抗拉强度通常大于14MPa；而类似硬度

图3 ACM和AEM的典型物理特性

都有使用，但当应用的材料规格只围绕拥有更高的原 3 热老化性能
始物理特性的AEM胶料的材料特性而编写时，使用 弹性体胶料在热老化后的伸长率，或伸长率的保
ACM作为AEM的直接替代品就会面临挑战。在这样的 持率，可以作为衡量其耐热性的一个有效标准。伸长
情况下，设计工程师和零件供应商必须了解材料在零 率的损失通常表明聚合物的弹性下降，削弱了其发挥
件工作温度下的功能和耐久性。尽管规格书或数据表 最初设计功能的能力。这是由汽车工程师协会推出的
上列出的物理性能有明显差异，但两种材料的功能性 SAE J2236标准的主要依据，该标准是确定弹性体在热
能往往非常相似；因此，这两种材料通常被用于相同 空气中长时间的最高使用温度的方法。该测试方法旨
类型的应用中。 在确定弹性体胶料在热老化六周后保持至少50%的原
为了解释这个问题，请再次考虑AEM和ACM胶 始拉伸和伸长特性的温度。
料在室温下测量时的拉伸强度和伸长率（用于生成材 就ACM与AEM而言，在高热环境下的长期性能
料规范），与在零件工作温度下测量的性能相比。当 是材料因其聚合物构成而不同的另一个领域。二胺硫
在功能操作温度（如150℃）下测量时，AEM表现出 化的ACM，其主干链上只有丙烯酸酯单体，比含有乙
物理性能的不成比例的损失，因为乙烯部分不再对材 烯的AEM更不容易发生热降解。图5和图6中的数据显
料的强度作出贡献，就像它在较低温度下一样。当在 示了ACM出色的耐热性，因为在175℃热老化1,008h
高温环境下工作时，两种材料的机械性能主要取决于 后，伸长率的保持率仍远高于其原始性能的50%。相
相同的交联化学成分，对于所有实际用途而言，这些 比之下，AEM，如制造商所说，适合在165℃以下的
化学成分都是相同的（图4）。 应用中连续使用，在同样的热老化条件下，其弹性损
失明显，伸长率损失超过90%。图5和图6中还提到了
美国OEM的材料规格。该规范将ACM和AEM列为用
于永久使用温度为175℃的涡轮增压器软管的高耐热材
料选项。值得注意的是，本研究中对伸长率的限制和
伸长损失的允许值与Ultra HT AEM测得的特性非常吻
合。虽然没有显示，但HT-ACM的拉伸性能也保持在
SAE J2236标准规定的50%保留极限以上。
对商业化生产的ACM和AEM组件在同一时间
使用的情况进行了定性比较。图7是一个2022年美国
图4 在功能操作温度下测量的物理性能
OEM燃气涡轮增压发动机平台的示意图。供热侧CAC

2022年 第12期 总第540期 11