氯醚橡胶在汽车中的应用

 氯醚橡胶作为一种耐热、耐寒、耐油、耐臭氧性均衡而优良的特种橡胶,现正在汽车领域广泛地应用。为了适应各种需求的变化,氯醚橡胶在技术上也一直不断地改进。

  氯醚橡胶的结构与特性

  氯醚橡胶是由环氧氯丙烷(EP)、环氧乙烷(EO)、 烯丙基缩水甘油醚(AGE)构成的开环聚合物(见图1),其品种有EP均聚物(CO)、EP-EO二元共聚物(ECO)、EP-AGE二元共聚物(GCO)、EP-EO-AGE三元共聚物(GECO)等。

图1 氯醚橡胶的硫化体系

  氯醚橡胶所具有的一系列优良的特性主要是由聚合物的分子结构决定的。即:

  (1)因主链是由分子易于旋转的醚键构成,所以低温屈挠性或柔软性优良。

  (2)由于主链中不含有双链,加之醚氧的极性,所以耐热性和耐臭氧性均优于二烯类橡胶。

  (3)EP的侧链含有高极性氯甲基,因此赋予了优良的耐油性、耐燃油性和相当低的气体渗透性。

  (4)在保持耐油性的同时,EO单体的作用是赋予低温屈挠性、耐热老化性、耐臭氧性和离子导电性。

  (5)AGE单体的侧链含有双链,能有效地减轻氧和臭氧对主链的破坏。同时,侧链双链的反应性比主链高,可阻止主链的断裂,对抑制因热老化和含硫汽油引起的软化老化及耐臭氧性的改善都是有利的。

  (6)在同等耐油性的橡胶中,氯醚橡胶的耐热性仅次于氟橡胶(FKM)和丙烯酸酯橡胶(ACM),在标准ASTM D 2000分类图中,属于优良的125℃级。

  另外,从耐寒性和耐油性的均衡性来讲,氯醚橡胶也不同于其它耐油性橡胶。氯醚橡胶通过增加EO含量便可改善耐寒性,但由于作为主链的醚氧本身具有极性,所以耐油性几乎保持不变(耐乙醇汽油性有所下降)。

  氯醚橡胶在汽车中的应用

  氯醚橡胶以其优良的耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性,现正在汽车用各种燃油胶管、进气胶管、滑油胶管、膜片等橡胶制品中广泛地应用。

  但作为氯醚橡胶的硫化体系,通常是将乙烯硫 (硫化剂)和Pb3O4(吸酸剂)组合使用的。其中,铅化物的毒性、乙烯硫 对人体的影响开始令人担忧。因此,出于环保和安全的考虑,现已开发出了可替代的硫化体系(见图1)。

  另外,由于燃油成份的变动和排放法规的实施,所以胶管的结构也在发生变化。特别是随着电子控制燃油喷射装置的普及,要求燃油胶管必须具有一定的耐含硫(酸性)汽油性。因此,燃油系统胶管也正在从NBR/氯丁橡胶(CR)结构向耐燃油渗透性更好的FKM/氯醚橡胶结构转换。作为耐燃油渗透性更好的材料,其氟树脂、FKM/氯醚橡胶构成的材料在不断增加。这类胶管需要不同聚合物间的交联、粘合技术,表1所示为氯醚橡胶与FKM、氯树脂的粘合配方。