丙烯酸酯橡膠
丙烯酸酯橡膠圖片沿革 1912年，德國人O.勒姆首次研究了聚丙烯酸酯的硫化。1944年，美國的C.H.費希爾等開發了丙烯酸乙酯同2-氯乙基乙烯基醚共聚橡膠，1948年，固特里奇化學公司將該產品工業化。1952年，美國單體公司開始生產丙烯酸丁酯與丙烯腈共聚的丙烯酸酯橡膠。1955年，日本東亞合成化學工業公司也生產了丙烯酸丁酯－丙烯腈共聚橡膠。為克服這種橡膠的低強度和低溫性能差等缺點，1975年美國杜邦公司開發成功丙烯酸酯- α- 烯烴共聚橡膠,其典型代表是丙烯酸乙酯-乙烯無規共聚物和其後的丙烯酸乙酯-乙烯交替共聚橡膠。據悉,它們可在－40～175℃的燃料油環境中長期使用。
隨著汽車工業的迅速發展，丙烯酸酯橡膠產量迅速增長。1963年世界產量為1300～1500t,1984年產量已增至7～8kt。
分類 可按合成路線分兩類。一類是乳液聚合橡膠，其主要品種有丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物，丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯－第三單體（如氯代醋酸乙烯酯等）三元共聚物,如高溫膠和低溫膠等，有良好的耐熱、耐油性,但強度低（抗張強度約 15MPa）、低溫性能差（玻璃化溫度Tg為-15～-28℃）；另一類是丙烯酸酯與 α－烯烴的溶液聚合橡膠，產品強度高、低溫性能好(Tg為38℃)。
生產方法 有兩種方法：①乳液法。採用陰離子型和非離子型混合乳化劑（如十二烷基硫酸鈉和烷氧基聚環氧乙烷），在水介質中將丙烯酸酯(包括乙酯和丁酯)或丙烯腈等乳化，並用水溶性引發劑引發聚合。膠乳經凝聚、 洗滌、 乾燥等工序即得乾膠。生膠的特性粘數【η】為 4～6。②溶液法。以鹵代烴（如二氯甲烷）作溶劑，偶氮化合物作引發劑，以路易斯酸作絡合劑，在約1MPa下使丙烯酸酯與α－烯烴（如乙烯）進行交替共聚，膠液經凝聚、回收溶劑後，即得交替共聚橡膠。若採用過氧化物如過氧化三甲基醋酸叔丁酯作引發劑,於約180MPa下使丙烯酸乙酯與乙烯共聚,則所得橡膠為無規共聚物。交替共聚橡膠和無規共聚橡膠均有批量生產。溶液法的生產成本較高，工藝也較複雜，故大部分丙烯酸酯橡膠採用乳液法生產。
配圖
相關連線
生產商： 丙烯酸酯橡膠（ACM）生產與消費主要集中在歐美日等已開發國家和地區，其中以日本生產企業最多、牌號最全。我國從60年代中期開始研製生產ACM，主要以乳聚法為主。先後有北京化工大學、北京化工研究院、四川大學、瀋陽和鹹陽橡膠製品研究所等單位進行研究與開發。目前國內ACM的主要生產企業 常州海霸（AR系列）產能和技術力量最強，不僅生產生膠還做丙烯酸酯橡膠混煉膠，安徽時代科技投資發展有限公司輻化分公司（原科大輻化，KDR系列）目前在小試狀態市場上見的不多、成都青龍丙烯酸酯橡膠廠（青龍牌AR系列）歷史比較悠久、核工業部建峰化工總廠（JF系列）歷史最悠久的丙烯酸酯橡膠企業、成都波尼門（PA系列）、廣漢金鑫（AR系列）以及九江世龍（AR系列）新興企業，只做生膠等，總產能在2000t/a左右。
丙烯酸酯橡膠的分類
活性氯型丙烯酸酯橡膠
國內常州海霸 AR-81 AR-82 AR-83 AR-84
國內遂寧青龍 AR100 AR200 AR300 AR400
國內波尼門 PA
國內建峰化工 AR96 AR95 AR91 AR98
國內金鑫化工 AR100 AR200 AR300 AR400
日本東亞油漆 AR801 AR825 AR840 AR860
日本瑞翁 AR71 AR72/72LS/ 72HF AR74
環氧型丙烯酸酯橡膠
國內海霸橡膠 AR61 AR62 AR63
日本合成橡膠 AREX120 AEX220 AREX320
日本油封 PA301/302k PA303/312
日本瑞翁 AR31/51 AR32/42W/53L AR54
東亞油漆 AR740 AR760
二烯類丙烯酸酯橡膠
日本油封公司 RV2520 RV2540 RV2560 日本合成橡膠 AREX100/103
羧基型
美國杜邦 VAMAC220 日本住友化學 （E-MA-GMA） 美國3F 含氟丙烯酸酯橡膠
雙交聯型丙烯酸酯橡膠
丙烯酸酯橡膠套用領域：
丙烯酸酯橡膠的套用領域比較特殊，基本是在耐高溫耐熱油的環境中使用。在目前的傳統行業里，主要還是在汽車和機械行業中使用。
主要的功能是起到密封和介質的作用 。在汽車和機械行業中的使用，特點就是單個的客戶和單個的產品品種的使用量不是十分的巨大（和丁腈等普通橡膠相比較而言）。目前，國際上正在對丙烯酸酯橡膠新的套用領域進行探索，並且已取得了很大的進展。國內市場，已有將丙烯酸酯橡膠用於非傳統行業產品的趨勢。列如在電線電纜中的使用。
傳統行業中，丙烯酸酯橡膠主要在以下幾個方面使用的較多：
墊片： 搖桿蓋墊片 油盤墊片 進氣歧管墊片 同步齒輪箱蓋墊片 油管： 馬達油冷管 ATF冷卻管 噴射控制管 動力方向盤軟管 空氣管： 渦輪中冷器管 通風管 軸封： （油封） 軸承密封 O形環 填料密封： 密封套 ，索環、密封帽、其它小零件
共混開發成為未來發展趨勢：由於汽車速度提高導致發動機室溫升高，汽車配件的環境溫度通常要達到150℃甚至180℃以上，因此如何獲得能夠長期在更高溫度環境中使用的ACM生膠成為產業關注的焦點。為了突出或改善ACM的加工性能，近年來對ACM進行改性或選用ACM對其他彈性體改性已成為加工套用的研究熱點之一。
丙烯酸酯類熱塑性彈性體（AC-TPE） 將含有柔性丙烯酸酯鏈段作彈性相用於合成熱塑性彈性體，AC-TPE已成為汽車用高溫耐油的重要品種。美國瑞翁公司推出的ACM/ PA TPV（全動態硫化共混型熱塑性彈性體）是ACM 套用的新拓展，國內尚無相關報導。
ACM/矽橡膠共混 矽橡膠具有優良的耐高、低溫性能，但其耐油性不佳，與“冷脆熱粘”的ACM共混，可以顯著提高ACM的耐熱性和耐寒性，獲得耐高、低溫和耐油性之間的平衡。值得注意的是ACM為強極性橡膠，而矽橡膠為弱極性橡膠，因此要解決共混膠相容性差、硫化速度慢的問題，還需要對兩相界面性質進行深入研究。
ACM/氟橡膠（FKM）共混 FKM具有優異的耐高溫、耐油性能，可以在250℃下長期使用，但其耐發動機油性能不如ACM，且成本遠遠高於ACM。ACM/FKM共混則可以克服各自缺點，國內外研究使用FKM與ACM高溫膠共混硫化，可以明顯改善FKM的加工性能，並降低其生產成本，得到新型的耐熱、耐油的材料。
ACM /NBR共混與NBR共混可以提高ACM的耐油性、耐熱性和耐臭氧性，同時共混產品具有較好的加工性能。
國內關於ACM共混的研究報導較多，但均未形成商業化產品。一方面是由於國內ACM的生產商缺少相應的科研投入，沒有實際的生產經驗，缺少對客戶的技術支持；另一方面，國產ACM替代進口產品主要是為了降低成本，零部件製造商在材料試用階段未仔細考慮其產品與進口產品之間的差異，套搬工藝配方，往往導致開發工作半途而廢。
丙烯酸酯橡膠的特性
丙烯酸酯橡膠結構的飽和性以及帶有極性酯基側鏈決定了它的主要套用性質，即耐熱氧老化性能和耐油性能優異，而耐寒、耐水、耐溶劑性能差。
一、耐熱氧老化和耐油性能
丙烯酸酯橡膠主鏈由飽和烴組成，且有羧基，比主鏈上帶有雙鍵的二烯烴橡膠穩定，特別是耐熱氧老化性能好，比丁腈橡膠使用溫度可高出30-60℃，最高使用溫度為180℃，斷續或短時間使用可達200℃左右，在150℃熱空氣中老化數年無明顯變化。幾種橡膠經8小時老化，拉伸強度降低25%的溫度（碳黑配合）對比如下：
矽橡膠： 279℃ 丁苯橡膠：134℃ 丙烯酸酯橡膠： 218℃
天然橡膠： 102℃ 氯丁橡膠： 155℃
丙烯酸酯橡膠的熱老化行為既不同於熱降解性，又不同於熱硬化型，而介於兩者之間，即在熱空氣中老化，橡膠的拉伸強度和扯斷伸長率先是降低，然後拉伸強度升高，逐漸變硬變脆而老化。由於大分子主鏈穩定，想比之下側鏈熱穩定性較差，導致橡膠在高溫下承受伸長或壓縮變形時，應力鬆弛和變形現象顯著，儘管一些新型丙烯酸酯橡膠對這一性能作了較大地改進，但對於那些要求在高溫下承受較大拉伸或在壓縮狀態下使用的製品，丙烯酸酯橡膠不算十分適合的。
不同品種丙烯酸酯橡膠耐熱氧老化性能，因所含交聯單體活性及所用交聯劑品種不同而有所差異，以含氯多胺交聯型最好，皂交聯型最差。但這些差別並未使它們在耐熱等級上拉開。
丙烯酸酯橡膠的極性酯基側鏈，使其溶解度參數與多種油。特別是礦物油相差甚遠，因而表現出良好的耐油性，這是丙烯酸酯橡膠的重要特性。室溫下其耐油性能大體上與中高丙烯腈含量的丁腈膠相近，優於氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯，矽橡膠。但在熱油中，其性能遠優於丁腈橡膠，見表1。丙烯酸酯橡膠長期浸漬在熱油中，因臭氧、氧被遮蔽，因而性能比在熱空氣中更為穩定。可以建立這樣一個概念，在低於150℃溫度的油中，丙烯酸酯橡膠具有近似氟橡膠的耐油性能；在更高溫度的油中，僅次於氟橡膠，此外，耐動物油、合成潤滑油、矽酸酯類液壓油性能良好。
