一種低膨脹乙丙橡膠材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車進氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于進氣系統(tǒng)的干凈空氣管的乙丙橡 膠，尤其涉及一種低膨脹乙丙橡膠材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，發(fā)動機的溫度越來越高，所以對發(fā)動機周邊的制品溫度 要求也越來越高，很多地方的溫度瞬間都超過了 150°C，耐油性能較好的NBR材料已經(jīng)不能 承受如此的高溫，迫切需要新的材料來替代。橡膠耐化學藥品性能主要決定于其分子結(jié)構(gòu)， 如不飽和度、極性、交聯(lián)程度、填充劑的種類、用量等，乙丙橡膠為有機化合物制品，是橡膠 制品工業(yè)中一項極為重要的原材料，因乙丙橡膠分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出優(yōu)良的耐水 性、耐熱、耐寒及耐候性，但由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，其在脂肪族和芳香族溶劑 中穩(wěn)定性較差，如苯、二甲苯、礦物油、汽油、石油及其餾分，一般在這些油性溶液中體積膨 脹率大。
[0003] 而乙丙橡膠是一種密度較低的橡膠，可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠 制品的成本，彌補了乙丙橡膠生膠價格高的缺點，并且對高門尼值的乙丙橡膠來說，高填充 后物理機械性能降低幅度不大。乙丙橡膠分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的耐天候、耐臭 氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動性，而且由于分子結(jié)構(gòu) 中缺少活性基團，內(nèi)聚能低，乙丙橡膠的自粘性和互粘性很差。乙丙橡膠制品在120°C下可 長期使用，在150-20(TC下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。
[0004] 由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各種極性化學品如醇、酸、堿、氧化 劑、制冷劑、洗滌劑、動植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂肪族和芳香族溶劑中穩(wěn) 定性較差，如苯、二甲苯、礦物油、汽油、石油及其餾分，一般在上述油性溶液中體積膨脹率 大。目前需要一種能用于發(fā)動機進氣系統(tǒng)、能在礦物油中不溶脹的乙丙橡膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種低膨脹乙丙橡膠材料，提高耐 油耐高溫性能，能在礦物油中不溶脹，使用壽命長。
[0006] 本發(fā)明提出的一種低膨脹乙丙橡膠材料，其原料按重量份包括：
[0007] 乙丙橡膠 200份， 快壓出炭黑N-550 130-170份， 中粒子熱裂法炭黑 180-220份， 石蠟油 40-60份， 防老劑RD 1-1. 5份， 防老劑MB 1-1. 5份， 間接法氧化鋅 3-8份， 硬脂酸 0? 5-2份， 促進劑BZ 0. 3-1份， 促進劑TMTD 0 8-1.5份， 促進劑DM 0.8-3份， 促進劑TRA 1-1. 5份， 硫磺 0. 5-1份， 防焦劑CTP 0.1-0. 5份。
[0008] 上述低膨脹乙丙橡膠材料的原料中，乙丙橡膠的重量份為200份，快壓出炭黑 N-550的重量份可以為130份、140份、150份、160份、170份，中粒子熱裂法炭黑的重量份可 以為180份、182份、190份、195份、200份、207份、210份、214份、220份，石蠟油的重量份可 以為40份、43份、45份、50份、55份、57份、60份，防老劑RD的重量份可以為1份、1. 1份、 1. 2份、1. 3份、1. 5份，防老劑MB的重量份可以為1份、1. 2份、1. 4份、1. 5份，間接法氧化 鋅的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份，硬脂酸的重量份可以為0. 5份、0. 6份、 1份、1. 3份、1. 5份、1. 8份、2份，促進劑BZ的重量份可以為0. 3份、0. 5份、0. 6份、0. 8份、 1份，促進劑TMTD的重量份可以為0. 8份、1份、1. 3份、1. 5份，促進劑DM的重量份可以為 〇. 8份、1份、1. 2份、1. 6份、1. 8份、3份，促進劑TRA的重量份可以為1份、1. 2份、1. 4份、 1. 5份，硫磺的重量份可以為0. 5份、0. 6份、0. 8份、1份，防焦劑CTP的重量份可以為0. 1 份、0. 2 份、0. 3 份、0. 4 份、0. 5 份。
[0009] 優(yōu)選地，乙丙橡膠是油含量為95-105PHR的高門尼乙丙橡膠。
[0010] 優(yōu)選地，乙丙橡膠為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠或熱塑性乙丙橡 膠的一種或多種。
[0011] 優(yōu)選地，快壓出炭黑N-550的吸碘值為43±6mg/g，快壓出炭黑N-550的DBP吸收 值為 1. 2-1. 25Xl(T3m3/kg。
[0012] 優(yōu)選地，乙丙橡膠、防老劑RD、防老劑MB的重量比為200:1-1. 2:1. 2-1. 4。
[0013] 優(yōu)選地，中粒子熱裂法炭黑的DBP吸收值為4-4. 3X 10_4m3/kg。
[0014] 優(yōu)選地，乙丙橡膠、快壓出炭黑N-550、中粒子熱裂法炭黑的重量比為 200:140-160:200-220。
[0015] 優(yōu)選地，促進劑BZ、促進劑TMTD、促進劑DM、促進劑TRA和硫磺的重量比為 0? 5-0. 8 :1-1. 3 :1-1. 8 :1. 2-1. 4 :0? 6-0. 8。
[0016] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：
[0017] 乙丙橡膠 200份， 快壓出炭黑N-5,50 140-160份， 中粒子熱裂法炭黑 200-220份， 石蠟油 50-55份， 防老劑RD 1-1. 2份， 防老劑MB 1.2-1.4份， 間接法氧化鋅 4-6份， 硬脂酸 1-1. 5份， 促進劑BZ 0. 5-0. 8份， 促進劑TMTD 1-1. 3份， 促進劑DM 1-1. 8份， 促進劑TRA 1. 2-1. 4份， 硫磺 0. 6-0. 8份， 防焦劑CTP 0.2-0. 4份。
[0018] 中粒子熱裂法炭黑是天然氣原料在沒有火焰及空氣的條件下高溫（1300°C )熱裂 解產(chǎn)物，其表面呈現(xiàn)出排列有序的石墨層面。
[0019] 本發(fā)明采用如下工藝制備：將乙丙橡膠、快壓出炭黑N-550、中粒子熱裂法炭黑、 石蠟油、間接法氧化鋅和硬脂酸混煉均勻后，再加入防老劑RD、防老劑MB、促進劑BZ、促進 劑TMTD、促進劑DM、促進劑TRA、硫磺和防焦劑CTP進行混煉均勻，再進行硫化，冷卻得到低 膨脹乙丙橡膠材料。
[0020] 本發(fā)明中，乙丙橡膠是密度較低的一種橡膠，可大量充油及添加填充劑，采用油含 量為95-105PHR的高門尼乙丙橡膠，使本發(fā)明強度好，并可滿足配方高填充需求，有效降低 本發(fā)明的成本，而且乙丙橡膠高填充后物理機械能降低幅度不大；快壓出炭黑N-550可使 橡膠具有良好的耐高溫性能及導(dǎo)熱性能，而中粒子熱裂法炭黑與乙丙橡膠相容性好，能大 大縮短混煉的時間，降低能耗，當本發(fā)明在應(yīng)力作用下，吸附在炭黑粒子表面的乙丙橡膠分 子鏈通過鏈段重排，使應(yīng)力重新分布，從而產(chǎn)生摩擦熱，表現(xiàn)出乙丙橡膠在周期性應(yīng)變下的 疲勞生熱現(xiàn)象，但中粒子熱裂法炭黑呈球形結(jié)構(gòu)，使乙丙橡膠在滑動過程中能耗少，減少乙 丙橡膠在周期性應(yīng)變下的疲勞生熱現(xiàn)象，提高本發(fā)明的耐疲勞性能，乙丙橡膠、快壓出炭黑 N-550和中粒子熱裂法炭黑配合使用，保證泵發(fā)明強度的同時，整個配方的高填充得到保 證，并可有效減小制品使用過程中體積膨脹，還大大提高了本發(fā)明的耐高溫性能；以硫磺為 硫化劑與促進劑BZ、促進劑TMTD、促進劑DM、促進劑TRA配合，加大本發(fā)明的交聯(lián)程度，在滿 足耐油、耐極性溶劑的同時，進一步減小制品膨脹，且同時加入喹啉類防老劑RD和咪唑類 防老劑MB并用，可使制品可以抵抗長時間耐高溫要求，本發(fā)明可滿足了乙丙橡膠在高溫中 的使用要求，油性溶液中體積膨脹小，耐油性能好，指標完全符合技術(shù)標準，達到產(chǎn)品所需 的性能需要。
【具體實施方式】
[0021] 下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明，在實施例1-5中，本發(fā) 明提出的一種低膨脹乙丙橡膠材料的原料按重量份如下表所示組成。
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[0023]
【主權(quán)項】
1. 一種低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份包括： 乙丙橡膠 200份， 快壓出炭黑N-550 130-170份， 中粒子熱裂法炭黑 180-220份， 石蠟油 40-60份， 防老劑RD 1-1. 5份， 防老劑MB 1-1. 5份， 間接法氧化鋅 3-8份， 硬脂酸 0. 5-2份， 促進劑BZ 0. 3-1份， 促進劑TMTD 0. 8-1. 5份， 促進劑DM 0. 8-3份， 促進劑TRA 1-1, 5份， 硫磺 0.5-·!份， 防焦劑CTP 0. 1-0. 5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，乙丙橡膠是油含量為 95-105PHR的高門尼乙丙橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，乙丙橡膠為二元乙丙橡膠、 三元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠或熱塑性乙丙橡膠的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，快壓出炭黑N-550 的吸碘值為43±6mg/g，快壓出炭黑N-550的DBP吸收值為I. 2-1. 25X 10_3m3/kg。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，乙丙橡膠、防老劑 RD、防老劑MB的重量比為200:1-1. 2: L 2-1. 4。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，中粒子熱裂法炭 黑的 DBP 吸收值為 4-4. 3X 10_4m3/kg。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，乙丙橡膠、快壓出 炭黑N-550、中粒子熱裂法炭黑的重量比為200:140-160:200-220。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，促進劑BZ、促進劑 TMTD、促進劑 DM、促進劑 TRA 和硫磺的重量比為 0· 5-0. 8 :1-1. 3 :1-1. 8 :1. 2-1. 4 :0· 6-0. 8。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述低膨脹乙丙橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份 包括： 乙丙橡膠 200份， 快壓出炭黑N-550 140-160份， 中粒子熱裂法炭黑 200-220份， 石蠟油 50-55份， 防老劑RD 1-1. 2份， 防老劑MB 1.2-1. 4份， 間接法氧化鋅 4-6份， 硬脂酸 1-1. 5份， 促進劑BZ 0. 5-0. 8份， 促進劑TMTD 1-1. 3份， 促進劑DM 1-1. 8份， 促進劑TRA 1. 2-1. 4份， 硫磺 0. 6-0. 8份， 防焦劑CTP 0.2-0.4份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低膨脹乙丙橡膠材料，其原料按重量份包括：乙丙橡膠200份，快壓出炭黑N-550130-170份，中粒子熱裂法炭黑180-220份，石蠟油40-60份，防老劑RD1-1.5份，防老劑MB1-1.5份，間接法氧化鋅3-8份，硬脂酸0.5-2份，促進劑BZ0.3-1份，促進劑TMTD0.8-1.5份，促進劑DM0.8-3份，促進劑TRA1-1.5份，硫磺0.5-1份，防焦劑CTP0.1-0.5份。本發(fā)明耐高溫、耐油性能好，油性溶液中體積膨脹小。
【IPC分類】C08K3-22, C08K13-02, C08K5-3437, C08L91-06, C08K5-09, C08K3-06, C08K3-04, C08L23-16
【公開號】CN104650468
【申請?zhí)枴緾N201510067585
【發(fā)明人】夏迎松, 俞晨曦, 魏巍, 章維國, 宋永帥, 王軍
【申請人】安徽中鼎密封件股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月9日