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柴油机引擎技术以及柴油机燃油成分的改变，*直以来都促使着选用橡胶做出改变，这些橡胶是用于汽车燃料回路的密封圈和软管。柴油加氢过程除了会去除硫，将硫浓度降低到低于15ppm 外，还会除去氮和*些芳香环，这就导致了润滑性的下降。在超低硫柴油（ULSD）中加入脂肪酸甲酯，在浓度小到2% 的时候还可以保持燃料的润滑性。在北美，生物柴油浓度可以从小到2% 到20% 范围内波动，现在用的.多是5% 混合物。脂肪酸甲酯的.初原料是改性过的植物油（大豆，油菜籽，芥花籽油等等），都是通过酯交换反应得到的。.*的产品符合ASTM D6751 标准中列出的规格。B20（20%生物柴油）的共混物可以使不完全燃烧碳氢化合物和*氧化碳的排放量分别减少30% 和20%，同时还可以降低颗粒粉尘物的排放，降低幅度达到22%，还可以抑制二氧化硫的排放。使用了NBR、FVQ 和FKM等弹性体来做生物柴油共混物材料的相容性测试，测试在低温（51.7℃）下老化达到694个小时，推荐是使用含氟聚合物。Magg .近推荐在汽车部件中使用HNBR，在实际温度为80℃下联合使用含有柴油机燃料的FAME，在生物柴油及应用中推荐使用氢化丁腈橡胶（HNBR）代替FKM，这在其他地方已有报道。另外，众所周知，密封材料使用HNBR 代替FKM 还能降低成本。
.近美*汽油中共混加入乙醇的比例已经达到10%。为了帮助降低烟雾排放量，在没有对引擎进行明显改进的情况下，共混加入10% 的乙醇可以降低30% *氧化碳的排放量，还可以降低10% 的二氧化碳，7% 的有机碳（烟雾的原因）。另*方面，EO85汽车必须含有*种.殊的密封系统材料，这种材料可以阻止直接与燃料接触，不论燃料是纯汽油，还是其他所有比例的共混物，直到85% 的乙醇，15% 的汽油。克莱斯勒、福.和通用（GM）已经销售了近百万辆可以燃烧EO85 的汽车。可用于直接接触燃料的FKM已经被测试并显示.大膨胀到12% 到25%，这取决于沿主链氟的含量，这里混合燃料中含有25%的乙醇。进气歧管衬垫入口的燃料泄漏，回到引擎内部和燃料箱可以保持在5%到15%。这种燃油*释剂在密封引擎油的同时可能会导致和垫片的不相容，.别是油盘和气门室盖垫。在E085 汽车里，燃油中燃料和乙醇可以是各种浓度，总共达到15%。
用于自动传送系统的橡胶成分需要结合耐.低温（-40℃）和抗高温（150℃到170℃）的性能，以及需要兼具抗磨损性和抗自动传输流体性。加入了.殊的抗热母料（HNBR HT）的*种HNBR复合物，在DEXRON3 中热老化后，显示出改善的物理性能的保持。Pazur 等人提出使用基于共聚物的EVM代替乙烯– 丙烯酸和聚丙烯酸酯类聚合物，用于传输系统，这需要有新的自动传输流体比如说Dexron 4 和AT94。
丙烯腈和丁烯共聚物通过加氢反应得到HNBR，是1970 年代中期Bayer AG 在专利上的研究课题。在1980 年代初期商业化后，橡胶工业经历了开发不同HNBR *分的时期（耐低温，丙烯酸增韧，抗热性技术等等），来满足消费者对*端产品的需求。.近改进成果是*种HNBR 改善加工性能的HNBR，它是基于低粘度HNBR 的设计, 即为先进技术（AT）HNBR。由于HNBR 随热油沉浸老化时间的延长能保持高封装力，它也可以用于封装和垫圈。.近的研究彻底覆盖了HNBR 在油孔阀和软管工业中的应用。这篇文章将探讨HNBR 如何可以应用于替代燃料（燃料+ 乙醇）汽车。列出了生物柴油应用的*些数据，以及新*代汽车自动传动液，比如说AT94 和Dexron 4 还将解释低粘度的HNBR 用于汽车密封件/ 垫圈应用。
结果与讨论
◆生物柴油的应用
利用生物柴油对高填充的过氧化物硫化的HNBR配方进行筛选研究，见表1。更高.性的HNBR，比如含有43% 和39% 聚丙烯酸含量的聚合物，更能够阻止燃料的膨胀效应。然而，HNBR 与含有39%ACN的HNBR 等量共混，再加上低温HNBR可以用来研究膨胀效应，渗透和低温效应。为了对比，在这项研究中也包括了*种基于双酚固化的66%的含氟弹性体FKM的混合物。
按照ASTM测试标准，测试了HNBR 和FKM材料共混物的复合性质。对所有复合物来说硬度都是65 左右（表2），而与FKM 材料在相同硬度和拉伸.性条件下，HNBR 复合物显示出超高的拉伸强度。
4 种复合物的低温.性列于图1 中。与预期的*样，.好的低温性能材料是A3907/LT 共混物，TR10 的值为-30，脆性温度为-50℃。然而ACN 的含量越高，HNBRS 在低温下的链柔性就越差。可以观察到ACN .高含量为43% 时，与FKM 复合物相比，有5℃到10℃的好的低温.性。
图2 总结了在普通柴油机燃料中70℃老化*个星期后硬度和应力应变值的改变。所有的复合物在燃料中都软化了，改变.大的是A3907/LT 共混物。在柴油机燃料中FKM 复合物容易丧失拉伸性能。A3907/LT 共混物在燃油沉浸中体积改变.大，然而A4307，A3907 和FKM 复合物体积膨胀都在10%以内。A4307 和A3907 两个混合物在柴油机燃料老化过程中所有的应力应变.性都表现出很少的改变。
改变柴油机燃料类型比如改为.低硫品种对复合物基本没有什么影响（图3）。A4307 和A3907 两种复合物又对.低硫品种表现出全面的抵抗力。对HNBRs 来说体积膨胀会有小幅上升。很有趣的是FKM在.低硫品种中确实表现出很差的拉伸性能。
7 和A3907 材料在这些燃料混合物中表现出很好的性能。在有B10 的情况下FKM 复合物在保持其他.性的情况下，瞬间呈现出很高的拉伸率。
在图5 中，改变生物柴油FAME 添加剂的类型，比如从大豆油到芥花籽油基本上对这4 种复合物没有影响。芥花籽油脂肪酸甲酯（MEC）添加剂貌似会轻微增加HNBRs 的体积膨胀，但是对其他物理性质没有影响。在B10 共混物中FKM仍然表现出反常高的伸长率。
4 种复合物的抗渗透性可以用累积的质量损失对时间的函数来表示，基于大豆油和基于芥花籽油的B10共混物。和预期中的*样，在HNBRs 中抗渗透性.好的是（按顺序）A4307，A3907，.后才是A3907/LT 共混物，这与丙烯腈的浓度直接相关。HNBRs 的高增韧水平会导致更好的抗渗透性，在与生物柴油直接接触中这可以达到并超过FKM。实际上，HNBRs 的抗渗透性还可以通过使用低粘度的等价物（比如ATA 4303，AT A3904 和AT LT2004）和在不牺牲复合物加工性能的前提下加入炭黑填料来提高。
对大豆油脂肪酸甲酯添加剂浓度分别对A 4 3 0 7 和A3907HNBRS的硬度和物理性质的影响试验表明，随着生物添加剂浓度的增加，在老化过程中会软化复合物，对A4307 来说伴随着可以接受的小的伸长率的损失。体积膨胀仍然固定在6% 和8%。另外*方面，对于A3907，随着大豆油脂肪酸甲酯添加剂的增加，硬度，物理性质和体积改变等仍然保持固定。体积膨胀仍然大约在10%。
图6 对比了不同的生物柴油添加剂（大豆油还是芥花籽油）对B100 和HNBR（A4307 和A3907）的影响。对于B100 类型的应用来说，A4307 和A3907 复合物表现出相同的行为，*于硬度和物理性质都保持不变，.*的区别就是A3907 有4% 的体积膨胀增长。* 浓度对HNBR 的影响在MES 和MEC 之间没有什么区别。
◆替代燃料的应用
表1 所描述的关于生物柴油的基本配方同时也用来测试在替代燃料（Flex fuel）类型中对HNBR 的影响效果。对在40℃下老化*周后，燃料C/ 乙醇的混合比例对A3907 的硬度、物理性质和体积膨胀的影响试验表明，替代燃料对A3907 有显著的影响。燃料C 和乙醇都使化合物软化、延展和拉伸强度都相应地降低。观察到.大损失（延展和拉伸强度改变达到60％）发生在乙醇比例为20％和40％时。体积膨胀也显示了.大值（达到60％），只有在乙醇单.使用时才变少, 体积膨胀为10％。
在替代燃料中，同样对丙烯腈含量更高的HNBR A4307 进行测试，结果和预期的*样，配方中丙烯腈浓度升高对老化后降低体积膨胀（达到10%）和提高普通性能的保持力（伸长率和拉伸强度）有着负面的作用。然而，.大体积膨胀达到55% 和相应的伸长率和拉伸强度降低60%，对*种含有CE20 的替代燃料环境来说是*以接受的。
随着丙烯腈含量的增加抵抗替代燃料的效果就增强，更高ACN 含量的HNBR 才适用于替代燃料的答案。因此，生产除了*种50% ACN 的HNBR（ATA5004），拥有更低的不饱和度（<0.9%），更低的门尼粘度（100 度39MU）有利于加工。如果将ATA5004暴露在不同替代燃料浓度中，结果显示，在CE20 里体积膨胀急剧降低了40%。
在正在测试浓度范围里，其它性质的保持力也明显提高。*个完全浸透的50% ACN 的HNBR可能是封装材料的后备选择，考虑价格因素也是除了FKM外的另*选择。
对含有GF4 和SF105 的燃油，在相同标准下，测试了*系列含有不同量ACN（34、39 和43%）的HNBRs。单纯的引擎燃油表现出优异的性能。然而沉浸在EO85 中，软化效果开始出现，并且伴随着体积膨胀效应的增加，大概增加20%。含量会影响HNBR 但是如前面所展示的*样不会影响ACM 聚合物。
◆应用于传动零部件
表3 显示的是建议的HNBR 配方，用于传动零部件分别基于炭黑补强和二氧化硅补强。*种低温HNBR LT 是这种应用材料的选择，由于它*越的耐低温和抗高温性能（-40℃到160℃）的..结合。另外还因为硬度需求可以在70到90 范围里波动的事实，推荐使用低粘度HNBR AT LT *分，这样有利于加工。在炭黑填充复合物中还有*种基于HNBR 的抗热性添加剂可以用来提高抗热性和ATF。
两种复合物都处在低到中等70s 的硬度，门尼粘度在70s 到80s。按照Gehman T10 测试两种材料也展示出*般高的拉伸强度和非常好的耐低温性能。
图7 和图8 解释了在150℃老化了6 个星期的情况下，不同ATF 传动液对两种基于HNBR 复合物配方的硬度和机械性能的影响。此两图显示：润滑油Dexron Ⅲ对HNBR 有着很强的副作用，导致复合物软化并且拉伸和伸长性能大大下降，以及超过20% 的体积膨胀。润滑油Dexron Ⅵ对两种配方影响更为温和，老化后可以看出性能保持得比较好。Dexron Ⅵ和MS9602 对HNBR 有着相同的影响。福.的AT94也类似于其它现在使用的ATFs ；但是为了.大地保持抵抗ATF 液的性质，推荐*种二氧化硅填充的HNBR。二氧化硅填充的配方好过炭黑填充的配方，比如说可以更好地保持拉伸和伸长性能。
结论
在直接接触生物柴油燃料（基于大豆或者芥花籽油的脂肪酸甲酯）的*些应用中，推荐使用*种含量从适中到高的ACN HNBR（39% 到43%），里面含有低残余量的不饱和度。在生物柴油中老化后仍然表现出优异的物理性能和低的体积膨胀。HNBRs 性能胜过测试的FKM 复合物，即使在丙烯腈含量比较高的情况下，仍然可以提*.高的拉伸强度和低温柔软性。
本文解释了HNBR 是如何可以用于燃料/ 乙醇混合物体系的。当直接接触替代燃料时，*种含有50% ACN 的低粘度HNBR 是替换FKM的优良的备用品。这里*种低粘度的HNBR是很有优势的，由于其更高的填料填充率，导致低的体积膨胀和更好的抗渗透性。引擎燃油被EO85 *释*15%的时候对HNBR 有*定的影响，但是对引擎燃油的垫圈来说，物理性能的保持和体积膨胀等方面还是可以接受的。在长时间沉浸老化后，含有低残余不饱和度的低温HNBR 显示出对新*代ATF自动传动液的有效的抵抗力。高含量二氧化硅或者炭黑补强被用于低粘度的LT HNBR，它可以达到更高的硬度。使用二氧化硅的配方可以全面达到抵抗ATF的目的。这样的配方可以应用于活塞密封，O型环或者轴封盖等等。
