适用于选择性催化还原 (SCR) 系统的产品

最近对杜邦™ Vamac® Ultra 乙烯丙烯酸酯弹性体 (AEM) ,新牌号杜邦™ Zytel® 尼龙树脂和杜邦™ Zytel® HTN 半芳香型树脂在腐蚀性 AdBlue* 尿素溶液中的测试已证明这些产品对用于减少柴油发动机氮氧化物排放的选择性催化还原 (SCR) 系统的有效性。

AdBlue* 是德国汽车工业协会 (VDA) 对 32.5% 水性尿素/软水溶液的注册商标,目前在北美称为柴油机废气处理液 (DEF)。这项技术已成功用于配备 SCR 系统的商用车辆,这类车辆将 AdBlue* 装载在专门设计的储罐中,以柴油消耗量3-5% 的比例将其添加在 SCR 系统中。

汽车行业新动向 - 对聚合物而言更严的要求

现在,汽车行业的首批应用将跟进。奥迪最近已开始在其量产系列车辆之一的Q7 3.0 TDI 清洁柴油车上提供相同的有益技术,其他汽车制造商目前正在筹备类似的型号或者已经将它们推向市场。
随着上述开发的问世,对能够耐受腐蚀性液体(必须用单独的储罐存放和运输)的聚合物零部件的需求也日益增加。对于在使用中要接触到 AdBlue* 的弹性体和塑料,通常要求对柴油或发动机油有额外的耐受性。这样就淘汰了 EPDM 等无极性材料。

选择用于 AdBlue* 系统的合适材料时,要考虑的重要问题涉及聚合物和溶液之间的相互作用。一方面,所选的材料必须能够耐受溶液中所含的化学腐蚀性尿素以及潜在的吸水膨胀效应。另一方面,材料对尿素溶液的影响必须保持在极低的行业设定限值以下,以防止从聚合物中释放出物质,这些物质会削弱催化效果,甚至还会显著影响催化剂。此外还要规定材料高刚性和强度方面的要求,对于弹性体,则要求具备柔韧性,因为 AdBlue* 在 -11 °C 下会冻结,从而使弹性体膨胀。

杜邦™ Zytel® 尼龙树脂的适用性
最近的独立测试表明,为了与此项技术配合使用而经过专门稳定化的新牌号 Zytel® PA 和 Zytel® HTN PPA 能够非常有效地用于要求严苛的 AdBlue* 应用,如泵、供给装置、传感器或快速接头。此外,加工商还可以得益于相应牌号产品具有的极好加工性。

Graph showing the elution of metal ions for various grades of PAFF-GF35 and PPA-GF35 at different temperatures.
Zytel® 70G35NOX BK309 和 Zytel® HTN 51G35NOX BK420 是两个最新的耐极端温度和抗水解聚合物,分别采用 35% (按重量计)玻纤增强,由杜邦高性能聚合物事业部专门研发 。涉及 28 天和 56 天接触热 AdBlue*(60 °C 和 80 °C)的测试一致表明,这两种牌号均符合 DBL 54191(戴姆勒)等内部标准规定的规范(参见图 1)。即同时符合聚合物对尿素溶液的影响(洗脱其组成中的成分,离子提取),以及尿素溶液对聚合物的影响(得益于极好的抗水解性能)这两方面的要求。        不同温度下的树脂性能

杜邦针对选择性催化还原 (SCR) 领域的各种应用提供了一些尼龙牌号。其中包括 Zytel® HTN 54G35EF(GF35,热稳定、水解稳定 PPA)、Zytel® FE5382(PA 612、GF33、热稳定)以及耐冲击 PA 612,采用可再生资源的挤塑牌号 Zytel® LC6200 BK385。

杜邦™ Vamac® 弹性体的适用性
旨在确定 Vamac® AEM 在 AdBlue* 中的老化性能的测试同样很成功。我们将一系列 Vamac® 产品于 120°C 在 AdBlue* 中浸泡 168 小时,其中包括标准型 Vamac® G 和 GLS,以及最新的 Vamac® Ultra 牌号,即 Vamac® Ultra IP 和 VMX-3038。

测试表明,Vamac® Ultra 和 VMX-3038 在 AdBlue* 中保持了大部分的弹性体特性(参见图 2),与 HNBR 或 FKM 相比,具有优异的性价比。因此,Vamac® Ultra 牌号为 AEM 的新应用打开了窗口,并且可被视为接触 AdBlue* 的柔性密封部件替代材料。

Vamac® 在汽车软管和密封件中具有经过认证的长期可靠功能,满足 -40°C 到 170°C 的汽车低温和高温要求,峰值温度高达 200°C,并对发动机油和柴油燃料表现出良好的耐受性。

适合接触 AdBlue* 的热塑性塑料和弹性体
测试结果表明,杜邦高性能聚合物能够为汽车行业提供各种具有良好机械特性且与尿素溶液高度相容的热塑性塑料和弹性体。这样,公司不仅帮助实现减排,而且促进了 AdBlue* 技术的广泛使用。