一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三元乙丙橡膠膠管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管。
【背景技術(shù)】
[0002]三元乙丙橡膠具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，如耐屈撓性、耐低溫性、耐臭氧、耐天候老化性能、耐熱性能、耐水蒸汽、電絕緣性和耐化學(xué)介質(zhì)等，用其制作的膠管目前已被應(yīng)用于汽車空調(diào)軟管、冷卻水管、暖風(fēng)管、天窗排水管、電纜護(hù)套、墊片等領(lǐng)域中。三元乙丙橡膠膠管在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，會(huì)與冷卻水、熱空氣等接觸，長(zhǎng)時(shí)間的使用后，往往會(huì)發(fā)生老化，使三元乙丙橡膠膠管發(fā)生降解或硬化，甚至開(kāi)裂，從而失去其強(qiáng)度等性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管，其強(qiáng)度高，耐熱性和耐老化性好，使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯15-25份、乙烯-辛烯嵌段共聚物15-25份、氧化鋅0.2-1份、硬脂酸0.3-1.5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂0.5-1.5份、過(guò)氧化苯甲酰0.2-1份、甲基丙稀酸鋅0.05-0.3份、改性納米二氧化娃15-25份、凹凸棒土 5_10份、納米碳纖維5-10份、尼龍2-5份、防老劑MC 0.5-1.2份、防老劑4020 0.2-1份、氨三乙酸鋅2-5份、促進(jìn)劑0.2-0.9份、增塑劑3-10份、硅烷偶聯(lián)劑1.5-3份。
[0005]優(yōu)選地，所述三元乙丙橡膠復(fù)合材料的原料中，氧化鋅、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂、過(guò)氧化苯甲酰、甲基丙烯酸鋅、促進(jìn)劑的重量比為0.5-0.9:0.7-1.3:0.4-1:0.1-0.3:0.4—0.8 ο
[0006]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯18-21份、乙烯-辛烯嵌段共聚物17-20份、氧化鋅0.7-0.9份、硬脂酸0.7-1.1份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂0.9-1.2份、過(guò)氧化苯甲酰0.5-0.7份、甲基丙烯酸鋅0.15-0.25份、改性納米二氧化硅20-23份、凹凸棒土 7-8.5份、納米碳纖維7-8份、尼龍3.5-4份、防老劑MC 0.8-1.1份、防老劑4020 0.6-0.8份、氨三乙酸鋅3.5-4.2份、促進(jìn)劑0.6-0.8份、增塑劑5.8-7份、硅烷偶聯(lián)劑2-2.6份。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯20份、乙烯-辛烯嵌段共聚物18份、氧化鋅0.8份、硬脂酸1份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂1.1份、過(guò)氧化苯甲酰0.6份、甲基丙烯酸鋅0.2份、改性納米二氧化硅21份、凹凸棒土 8份、納米碳纖維7.6份、尼龍3.7份、防老劑MC 1份、防老劑4020 0.67份、氨三乙酸鋅4份、促進(jìn)劑0.65份、增塑劑6.3份、硅烷偶聯(lián)劑2.3份。
[0008]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將20-35份氧化釔和50-80份氯乙酸加入反應(yīng)裝置中，加入50-100份水，升溫至35-45 °C后攪拌反應(yīng)10-35min，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫得到物料A;將80-100份γ -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和100-120份正硅酸乙酯加入50-100份水中，然后滴加物料Α，滴加結(jié)束后在100_135°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)2-4h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0009]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30份氧化釔和70份氯乙酸加入反應(yīng)裝置中，加入85份水，升溫至40°C后攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫得到物料A ;將85份γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和110份正硅酸乙酯加入80份水中，然后滴加物料Α，滴加結(jié)束后在125°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅；改性納米二氧化硅的制備過(guò)程中，首先選擇了氧化釔與氯乙酸進(jìn)行反應(yīng)，將兩者結(jié)合為一體，得到了氯乙酸稀土鹽，加入γ -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷后，其中氨基中的Ν可以與氯乙酸稀土鹽發(fā)生取代反應(yīng)，從而將氨丙基三甲氧基硅烷與羧酸鹽基團(tuán)連接在一個(gè)烷基鏈上，同時(shí)促進(jìn)了氨丙基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯的水解，促進(jìn)了無(wú)機(jī)/有機(jī)雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，進(jìn)行水熱反應(yīng)后，原位形成了氧化釔，其均勻分散在二氧化硅中，得到的氧化釔/ 二氧化硅納米復(fù)合材料，其比表面積大，加入體系中，一方面，與聚丙烯和乙烯-辛烯嵌段共聚物具有協(xié)同作用，改善了膠管的韌性，一方面，與凹凸棒土、納米碳纖維、尼龍具有協(xié)同作用，改善了膠管的強(qiáng)度、耐熱性和耐水性，另一方面，與防老劑MC、防老劑4020配合后，能改善膠管的耐老化性。
[0010]優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑CZ、促進(jìn)劑TMTD、促進(jìn)劑D、促進(jìn)劑DM中的一種或者多種的混合物。
[0011]優(yōu)選地，所述增塑劑為二甘醇二苯甲酸酯、環(huán)氧大豆油、鄰苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯中的一種或者多種的混合物。
[0012]本發(fā)明中選擇了三元乙丙橡膠為主料，賦予膠管優(yōu)異的耐熱性和耐老化性，配合添加的聚丙烯和乙烯-辛烯嵌段共聚物通過(guò)上述比例與三元乙丙橡膠配合后，三者的相容性好，性能協(xié)同，改善了膠管的硬度、定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度，同時(shí)得到的膠管拉斷永久變形大，壓縮永久變形小；選擇了溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂與過(guò)氧化苯甲酰為體系的交聯(lián)劑，在氧化鋅、甲基丙烯酸鋅和促進(jìn)劑的輔助下，體系的硫化速度快，得到的膠管耐熱氧老化性能和高溫穩(wěn)定性能好，且無(wú)硫化返原現(xiàn)象，進(jìn)一步改善了膠管的壓縮永久變形性；改性納米二氧化硅、凹凸棒土、納米碳纖維、尼龍加入體系中，在硅烷偶聯(lián)劑的輔助下，與體系的結(jié)合性好，進(jìn)一步改善了膠管的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、定伸應(yīng)力和硬度，另外，與防老劑MC和防老劑4020配合后進(jìn)一步改善了膠管的耐熱性和耐老化性。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯25份、乙烯-辛烯嵌段共聚物15份、氧化鋅1份、硬脂酸0.3份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂1.5份、過(guò)氧化苯甲酰0.2份、甲基丙烯酸鋅0.3份、改性納米二氧化娃15份、凹凸棒土 10份、納米碳纖維10份、尼龍2份、防老劑MC 0.5份、防老劑4020 1份、氨三乙酸鋅2份、促進(jìn)劑0.9份、增塑劑3份、硅烷偶聯(lián)劑3份。
[0016]實(shí)施例2
[0017]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯15份、乙烯-辛烯嵌段共聚物25份、氧化鋅0.2份、硬脂酸1.5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂0.5份、過(guò)氧化苯甲酰1份、甲基丙烯酸鋅0.05份、改性納米二氧化硅25份、凹凸棒土 5份、納米碳纖維5份、尼龍5份、防老劑MC 1.2份、防老劑4020 0.2份、氨三乙酸鋅5份、促進(jìn)劑CZ 0.2份、偏苯三酸三辛酯10份、硅烷偶聯(lián)劑1.5份。
[0018]實(shí)施例3
[0019]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐老化三元乙丙橡膠膠管，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠100份、聚丙烯18份、乙烯-辛烯嵌段共聚物20份、氧化鋅0.7份、硬脂酸1.1份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂0.9份、過(guò)氧化苯甲酰0.7份、甲基丙烯酸鋅0.15份、改性納米二氧化娃23份、凹凸棒土 7份、納米碳纖維8份、尼龍3.5份、防老劑MC1.1份、防老劑4020 0.6份、氨三乙酸鋅4.2份、促進(jìn)劑TMTD 0.2份、促進(jìn)劑D 0.4份、二甘醇二苯甲酸酯2份、環(huán)氧大豆油1份、鄰苯二甲酸二丁酯2份、偏苯三酸三辛酯2份、硅烷偶聯(lián)劑2份；
[0020]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將35份氧化釔和50份氯乙酸加入反應(yīng)裝置中，加入100份水，升溫至35°C后攪拌反應(yīng)35min，反