一、 性能与组成
    丙烯酸酯橡胶简称ACM，是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。特殊的结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等性能，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶;其耐热氧老化性和耐油性优于丁腈橡胶。被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，目前国内需求几乎全部依赖进口。
    丙烯酸酯橡胶的共聚单体可分为主单体、低温耐油单体和硫化点单体等三类。常用的主单体有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸－2－乙基己酯等;低温耐油单体主要有丙烯酸烷氧醚酯、丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸聚乙二醇甲氧基酯、顺丁烯二酸二甲氧基乙酯等;为了使ACM方便硫化处埋，目前工业化应用的硫化点单体主要有含氯型的氯乙酸乙烯酯、环氧型甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油酯、双键型的3-甲基－2－丁烯酯、羧酸型的顺丁烯二酸单酯或衣糠酸单酯，另外还有专利报道采用乙酰乙酸烯丙酯等。

    二、 合成方法
    •1•溶聚法
    溶聚法是用乙烯-丙烯酸酯在BF3存在下，以卤代烃作溶剂，形成乙烯-丙烯酸酯共聚物，目前美国杜邦公司和日本住友化学公司多采用高温、高压的溶聚法生产。
    2•乳液聚合法
    乳液聚合是生产ACM的主要方法，主要是由于该工艺设备简单，易于实施;另外一方面，ACM目前主要用于高温、耐油密封制品，不要求有过高的低温屈挠性能，如果期望低温耐油性能，可以通过低温耐油单体的分子内增塑来实现。乳聚法合成ACM体系中，乳化体系和用量将影响聚合过程中的稳定性、最终转化率、分子量分布、生胶加工性能甚至硫化胶的物性，因此要加入许多助剂，如乳化剂、引发剂、分子量调节剂和凝聚剂等。一般选用阴离子或阴离子和非离子复合型乳化剂，如十二烷基磺酸钠;油溶性引发剂异丙苯过氧化氢。水溶性引发剂过硫酸盐过氧化氢和叔丁基过氧化氢等;选用叔十二烷基硫醇或二硫化烷基黄原酸酯做分子量调节剂等。聚合温度一般在50～100℃，可以通过冷凝回流或逐渐添加单体的方式除去聚合热，以控制聚合速度，减少单位时间发热量。乳液聚合从水中分离出聚合物需要增加盐析工序，因此需要添加盐析剂，一般选用NaCl、CaCl2、等盐类，也可选用HCl、H2SO4等酸类，工业上常选用CaCl2，作盐析剂，盐析时候可用聚丙烯酸钠、聚乙烯醇等作保护剂，以防止胶粒粘结成团，盐析后可用氢氧化钠溶液从胶中洗提出乳化剂，以使生胶易于硫化。另外乳聚法ACM的干燥方式，不同公司也会选用不同方式，如美国氰胺公司一日本瑞翁公司采用挤出干燥工艺，日本东亚油漆公司则为烘干产品。
另外也有采用悬浮聚合法的介绍，其以乙烯-丙烯酸酯-醋酸乙烯酯为单体，经过悬浮聚合法合成ACM，该法目前应用较少。

    三、 加工与改性
    ACM加工主要是选用适合的硫化单体和一些助剂，以改善和保持ACM的优异性能。除上述介绍的硫化点单体外，硫化体系选择非常重要，由于合成ACM时选用硫化点单体不同而需要不同的硫化体系进行交联，适当的硫化体系是保证胶料充分硫化的前提条件。目前在国内市场上销售的ACM大部分是活性氯性产品，环氧型产品很少。活性氯性产品可以取消二次硫化，关键在于硫化体系和条件的选择。活性氯性ACM最常用的硫化体系有:
    (1)皂/硫黄并用硫化体系。该体系工艺特点是工艺性能好、硫化速度较快，胶料的贮存稳定性好，但是胶料的热老化性稍差，压缩永久变形较大。常用的皂有硬脂酸钠、硬脂酸钾和油酸钠;
   (2)N，Nˊ－二(亚肉桂基－1，6－己二胺)硫化体系。采用该体系硫化胶的热老化性能好，压缩永久变形小，但是工艺性能稍差，有时会出现粘模现象，混炼胶贮存期较短，硫化程度不高，一般需要二次硫化;
   (3)TCY(1，3，5－三巯基－2，4，6－均三嗪)硫化体系。该体系硫化速度快，可以取消二段硫化，硫化胶热老化性好，压缩永久变形小，工艺性能一般，但是对模具腐蚀性较大，混炼胶的贮存时间短，易焦烧。
三种硫化体系各有千秋，应根据实际应用情况选用。硫化体系中还应有加工补强剂、促进剂、交联剂、防老剂、防焦剂、润滑剂和增塑剂等。
为了突出或改善ACM的性能，近年来对ACM进行政性，或者选用ACM对其他弹性体改性成为加工应用的研究热点之一。主要研究项目或产品有:
    (1)丙烯酸酯类热塑性弹性体(AC-TPE)。将含有柔性丙烯酸酯链段作弹性相用于合成热塑性弹性体，目前热固性ACM的塑性化已成为竞相开发的热点，AC-TPE已成为汽车用高温、耐油的重要品种。
    (2)不同类型ACM之间共混改性。ACM按其耐寒性不同分为标准型 (脆性温度－12℃)、耐寒型(-24℃)、超耐寒性(-35℃)。不同类型的ACM，一方面由于其主链结构差异，物理性能各有特点;另一方面由于极性相近，所以相容性、共硫化性较好。标准型ACM耐热、耐油及物理性能好，但是耐低温性能差;而超耐寒型耐低温性能好，但是耐油性比较差、胶料
物理性能差。将这两类ACM共混，胶料综合性能会得到改善，因此对于要求耐热、耐油且要耐低温的应用领域，如汽车的油冷却管，不同类型的ACM共混胶料所具有的良好综合性能可以满足其要求。
   (3)ACM/丁腈橡胶(NBR)共混改性。ACM和NBR均为耐热、耐油橡胶，通过共混和改性可以改善ACM胶料的拉伸性能、加工性能并降低成本。由于这两种橡胶硫化机理、硫化剂种类和用量均不相同，共混合胶主要困难是硫化不同步，NBR的硫化速度明显快于ACM，导致ACM相中促进剂向NBR相中迁移。国内外对此进行了大量研究，并有多篇专利报道。
   (4)ACM/硅橡胶共混改性。硅橡胶具有优良的耐高、低温性能，但是耐油性不佳，其与"冷脆热粘"的ACM共混，可以明显使ACM耐热性、耐寒性均得到提高，获得耐高、低温和耐油性之间的平衡。值得注意的是ACM为强极性橡胶，而硅橡胶为弱极性橡胶，因此要想办法解决共混胶的相容性差、硫化速度慢的问题，如日本合成橡胶公司对ACM/硅橡胶共混改性进行混容性及共硫化研究，开发出理想的共混胶(QA)，共混胶采用硫化剂为1，4-双特丁基过氧化异丙苯，助硫化剂为N，N-间亚苯基马来酰亚胺。该共混胶显示出良好的耐油和耐高、低温的综合性能，是性价比最佳改性ACM产品，其在汽车制造中适用的部件达12种之多。
    (5)ACM/氯醚橡胶(ECO)共混。ECO与ACM结构相似，相容性较好，且这两种橡胶交联基团均为活性氯，硫化体系相同，共混后不会引起胶料的物理性能下降，ECO耐热性不亚于ACM，并具有较好强拉伸性能和耐寒性。ACM/ECO共混可以改善ACM胶料耐寒性、耐水性、弹性和拉伸强度，硫化体系采用氧化锌、氧化镁和2-羟基咪唑啉。
    (6)ACF/氟橡胶(FKM)共混。FKM具有优异的耐高温、耐油性能，可以在250℃下长期使用，但是耐发动机油不如ACM，且成本远远高于ACM，ACM/FCK共混可以克服各自缺点。国内外研究使用氟橡胶与ACM高温胶共混硫化，可以明显改善氟橡胶的加工性能，并降低其生产成本，得到新型耐热、耐油的材料。

    四、 生产与应用
    ACM生产与消费主要集中在欧、美、日等西方发达国家和地区，其中日本生产企业最多、牌号也最全，主要生产公司有美国杜邦、固特异、氰胺公司，加拿大的Polysar公司，日本合成橡胶公司、瑞翁、住友化学、电器化学、日信化学、东亚油漆、油封公司等企业，德国拜耳公司，意大利的Montedison公司等。我国自20世纪80年代初先后有北京化工大学、北京化工研究院、四川大学。沈阳和咸阳橡胶制品研究所等单位进行研究与开发。目前国内主要生产企业有吉林市油脂化学工业公司、苏州助剂厂、成都青龙丙烯酸酯橡胶厂、核工业部建峰化工总厂、成都化肥厂化工分厂和北京通县通运工业集团公司高分子材料公司等。主要产品牌号有标准型AR-l00、耐寒型AR－200、 AR－300，年生产能力约为5000t左右，年产量在3500t以上。
    由于汽车速度提高导致发动机室温升高，汽车配件的环境温度通常要达到150℃以上。另外无铅含醇燃料和无氟冷冻剂的使用，对汽车配件的耐油性和耐化学药品性提出更高要求。与其他耐油橡胶相比，ACM具有性能价格比最优的特点，长期使用温度为180℃，短期使用温度为210℃，在各种润滑油、燃料油中膨胀率较低，小于10％，以汽车变速箱用ACM制品密封件为例，可以连续行驶15万～20万公里不漏油。而丁腈胶虽然能够耐燃料油，但是耐老化性能耗耐温性能较差，汽车用丁腈胶密封制品连续使用温度仅为106℃，变速箱用密封件连续行驶8000~10000公里就开始漏油，氢化丁腈胶虽然具有很好的耐老化功能，耐温性能也较好，但不能超过140℃，而且价格较贵。氟橡胶耐温度性能超过200℃耐油性能也很好，但是加工困难，价格昂贵。硅橡胶的耐高温、低温性能优异。但是力学性能差，不
易加工，且价格较高。因此以前用丁腈橡胶和氯丁橡胶制备的传统配件不能适应现代汽车的要求，而且氟和硅橡胶使用不经济，因此ACM将逐渐替代这些产品成为汽车用胶尤其是密封件用胶的主要品种。
    ACM制品目前主要应用在汽车工业，其主要制品有轴封，包括前后曲轴、操作手柄、小齿轮、速度器、传动轴接头、伺服盖等油封;变速箱中活塞密封、立式离合器及变速箱手动操纵杆密封;阀杆密封油型圈;油盘密封垫;支重轮密封;轴承防尘罩;气动刹车滑行控制密封;电绝缘制品，包括电点火电缆、火花塞套;散热管胶管等。另外ACM还不断应用于高压电力电缆私地下掩埋电缆护套、电器制件的胶辊、传动带和胶管等。
    目前我国在汽车上应用最多的是各种高温耐油密封件，根据我国汽车生产和保有规模，预计未来几年我国汽车工业仍将保持较高的增长速度，2010年汽车产量将达到1100万辆。按目前国内主要轿车、客车和载重货车平均每辆车消费ACM  0.8kg计算，2010年汽车生产需要ACM约0.88万t，社会维修量需要消耗ACM约l2万t，对ACM的需求合计将达到2.08万t.尚不包括国内用于出口的密封件制品对ACM的消耗。根据近年来汽车尤其是轿车工业的迅猛发展和我国密封件大量加工与出口的形势来看，业内人士认为，国内需求量将大大超过上述的预测数据，尤其是未来3~5年内将是我国ACM需求的高峰期。目前我国大部分密封件制品厂所用的ACM主要依赖进口，产品以美国和日本产品为主，进口价格在5万~6万元/t，而从国内部分生产企业透露的成本来看，丙烯酸酯单体的原料成本在1万-1.2万元/t，因此可以看出进口ACM的利润相当可观。

    五、 结束语
    目前国内产量与需求量相比存在较大缺口，目前国内ACM不仅产量小，而且存在生产规模小、设备简陋、产品稳定性低、品种牌号少，远远满足不了国内汽车工业发展对ACM的需求。针对现状，对我国ACM工业提出以下建议:
    1.要加快我国ACM的产业化进程。目前国内多家科研单位已成功开发出ACM合成技术，据有关资料认为投资建设2000t/a的ACM生产装置，总投资额约为2000万元左右，年产值可以达到1亿元，具有非常可观的经济效益，因此无论从国内汽车工业的需求还是投资附加值来看，我国开发生产ACM具有广阔的市场前景和良好的经济效益。
    2.在完善国内ACM合成与加工技术的同时，不能因为国内ACM产量少而忽视ACM应用技术和改性的研究，加快ACM的应用进程将极大促进我国ACM的发展。
    3.由于国内合成技术生产的产品牌号普通且单一，在坚持自行开发的前提下。有条件的企业，尤其是一些大型汽车零部件生产企业，可以通过合作、合资等多种方式引进一套技术先进、规模较大的ACM生产线。