专利名称：一种干净空气管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶管，尤其涉及一种干净空气管及其制备方法。
背景技术：
近年来随着汽车工业的不断发展，使用涡轮增压技术的发动机越来越多。涡轮增压技术的使用，提高了发动机的功率，降低了能耗。但是涡轮增压的使用，也导致发动机进气管的温度大幅度提高。特别是在高转速下，严重的窜起更会造成活塞环与气缸之间的缺机油现象。由于废气会有部分汽油或柴油存在，因此，在胶管材料的选择上，必须选择耐汽油和柴油废气相对较好的材料，且发动机附近，温度较高，最高瞬间温度能够达到170度左右，因此，橡胶材料不但要求耐油，仍要求耐高温。橡胶管主要是连接发动机与空气滤清器，其作为进气系统的组成部分，离发动机较近，因此需要耐高温，耐油，耐腐蚀，耐老化，耐低温等，其材料根据加工工艺的不同有许多种类，例如NBR、EPDM、TPE及加入辅助材质等。CN 102093623A公开了一种曲轴箱通风橡胶管，所述橡胶管包括乙烯丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁睛橡胶、补强剂、增塑剂、内部脱模剂、防老剂、硫化剂和促进剂。原来常规的丁腈胶材料因为耐高温性能不足，已经无法满足常规的涡轮增压发动机的使用。因此研制一种耐高温更好的橡胶材料，就显得越来越重要。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种干净空气管，所述空气管高温性能达到175°C，耐高温性能优异，满足了实际使用的要求。为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案所述干净空气管按重量份数包括乙烯丙烯酸酯橡胶8(Tl20 ;硫化剂0. 5^4 ;促进剂1飞；增塑剂5 15 ;活性剂0. 5 5 ;补强剂:30 100 ;防老剂0. 5 5 ;脱模剂:0. 2 0. 8。作为优选技术方案，所述空气管按重量份数包括乙烯丙烯酸酯橡胶85 115 ;硫化剂广3 ;促进剂2飞；增塑剂7 14 ;活性剂I 4 ;补强剂:35 90 ;防老剂:1 4 ;脱模剂:0. 3 0. 6。作为优选技术方案，所述空气管按重量份数包括乙烯丙烯酸酯橡胶:90 110 ;硫化剂I 2 ;促进剂:3 5 ;增塑剂:8 12 ;活性剂I 3 ;补强剂:40 80 ;防老剂:1 3 ;脱模剂:0. 3 0. 5。所述乙烯丙烯酸酯橡胶的重量份数为80 120，例如83、88、89、92、94、98、105、108、112、115、118、119，优选 85 115，进一步优选 90 110。所述硫化剂的重量份数为0. 5 4，例如 0. 8、I. I、I. 5、I. 8,2. 1,2. 5,2. 8,3. 2,3. 5、
3.8,3. 9，优选f 3，进一步优选f 2。所述促进剂的重量份数为I 6，例如 I. 5,1. 8,2. 3,2. 8,3. 3,3. 5,3. 8,4. 3,4. 5、4.8,5. 2,5. 5,5. 8,5. 9，优选 I 5，进一步优选 3 5。所述增塑剂的重量份数为5 15，例如6、7、8、9、10、11、12、13、14，优选广14，进一步优选8 12。所述活性剂的重量份数为0. 5 5，例如 0. 8、I. I、I. 5、I. 8,2. 1,2. 5,2. 8,3. 2,3. 5、
3. 8,3. 9,4. 5,4. 8，优选1 4，进一步优选3。所述补强剂的重量份数为30 100，例如 40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,优选35 90，进一步优选40 80。所述防老剂的重量份数为0. 5 5，例如 0. 8、I. I、I. 5、I. 8,2. 1,2. 5,2. 8,3. 2,3. 5、
3.8,3. 9,4. 5,4. 8，优选1 4，进一步优选3。所述脱模剂的重量份数为0.2 0.8，例如 0. 25、0. 30、0. 35、0. 40、0. 45、0. 50、
0.55,0. 60,0. 65,0. 70,0. 75，优选 0. 3 0. 6，进一步优选 0. 3 0. 5。橡胶硫化，通常由硫化剂、促进剂和活性剂组成的硫化系统构成。橡胶中的线性大分子链在化学作用下，通过化学键的连接而成为空间网状结构的过程，叫做硫化(固化、交联)。使橡胶发生交联的化学物质，叫做硫化剂。优选地，所述硫化剂为己二胺氨基甲酸盐。为了降低硫化温度，缩短硫化时间，改善硫化物的物理机械性能，硫化时，必须加入硫化促进剂。优选地，所述促进剂优选胺类促进剂。增塑剂的加入削弱了聚合物分子链间的应力，增加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加，提高了橡胶的加工性能。本发明中所述增塑剂选自醚酯增塑剂。本发明典型但非限制性的醚酯增塑剂的实例如TP-759、ADB-30和TP-95，可选择其中任意一种作为增塑剂，也可以选择两种或者两种以上的混合物作为增塑剂。橡胶活性剂能促进橡胶的硫化、活化和补强防老化作用，能加强硫化过程，达到稳定性、加工安全性提高，大幅度降低不良率，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性，同时，可提高橡胶产品的抗老化、抗挠裂性能。本发明所述活性剂选用硬脂酸或/和硬脂酸锌，均可市售得到。两种活性剂可单独使用，也可混合使用，混合使用可以获得明显的协同效果。优选地，所述补强剂优选炭黑，进一步优选高耐磨炭黑、快压出炭黑、半补强炭黑或喷雾炭黑中的一种或者至少两种的混合物。炭黑与橡胶之间的结合反应，是炭黑对橡胶补强的基本原因。首先粘流态的橡胶分子润湿炭黑，然后很好的吸附在炭黑表面，形成物理结合。四种炭黑可单独使用，也可混合使用，混合使用可以获得明显的协同效果。橡胶在长期应用中受热、氧、光等环境条件的影响，会发生老化降解。同时在生产过程中受热、机械加工的剪切作用，会发生分解和分裂现象。因此，为了防止丁苯橡胶的老化和分解，需加入防老剂。优选地，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂DNP或防老剂MB中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如防老剂MB和防老剂DNP的混合物，防老剂4020和防老剂40IONA的混合物，防老剂RD和防老剂MB的混合物，防老剂DNP和防老剂4020的混合物，防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂MB和防老剂DNP的混合物，防老剂MB、防老剂DNP、防老剂4020、防老剂4010NA和防老剂RD的混合物。防老剂RD :2，2，4-三甲基-I，2-二氢化喹啉聚合体；防老剂DNP :N，N-二( P -萘基)对苯二 胺；防老剂MB :2_巯基苯并咪唑，防老剂4010NA N-异丙基-N，苯基-对苯二胺，防老剂4020 N- (I, 3- 二甲基丁基)-N’ -苯基对苯二胺，五种防老剂可单独使用，也可混合使用，混合使用可以获得明显的协同效果，并可加入具有协同作用的稳定剂。所述脱模剂优选十八胺。本发明典型但非限制性的空气管按重量份数包括乙烯丙烯酸酯橡胶8(T120 ;碳黑4(T80 ;己二胺氨基甲酸盐广2 ;胺类促进剂3^5, N-异丙基-N’苯基-对苯二胺1-3 ;醚脂增塑剂8 12 ;硬脂酸广3份；十八胺0. 3 0. 5。
本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述空气管不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由......组成”。例如本发明所述空气管还可以包括防护剂、着色剂和填充剂中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如防护剂和着色剂的混合物，防护剂和填充剂的混合物，着色剂和填充剂的混合物，防护剂、着色剂和填充剂的混合物。所述填充剂选用碳酸钙或/和超细滑石粉。填充剂可以增加胶料体积，降低成本，且在胶料中易于分散，改进工艺性能，并提高产品的力学性能，具有非常高的性价比。所述着色剂选用各种颜料，主要作用使本发明材料具有多种颜色，使应用的选择性大大提高。所述防护剂选择石蜡。在常温下石蜡在橡胶中的溶解度极小，因而会迁移到橡胶表面，形成的薄层对氧、臭氧起隔离作用，从而起到防护作用。本发明的目的之二在于提供一种如上所述的干净空气管的制备方法，所述方法包括如下步骤(I)将乙烯丙烯酸酯橡胶、硫化剂、促进剂、增塑剂、活性剂、补强剂、防老剂、和脱模剂按照配方量加入密炼机中，进行混炼，得到混炼胶；(2)将混炼胶通过开炼机进行开炼成型后放入硫化设备的成型模具中硫化处理。作为优选方案，对步骤(I)中的混炼胶进行硬度、强度以及伸长率进行检测，将硬度为75±5度，强度彡8MPa，伸长率彡150%的混炼胶进行步骤(2)的开炼成型和硫化。8口，选择符合硬度为75±5度，强度> 8MPa，伸长率> 150%的混炼胶进行硫化，其余不符合的不进行硫化。优选地，硫化过程中的压力为15(T210Kgf/cm2，例如 155Kgf/cm2、160Kgf/cm2、165Kgf/cm2、170Kgf/cm2、175Kgf/cm2、180Kgf/cm2、185Kgf/cm2、190Kgf/cm2、195Kgf/cm2、200Kgf/cm2、205Kgf/cm2，优选 16(T200Kgf/cm2，进一步优选 170 190Kgf/cm2。优选地，硫化温度为160 195°C，例如 163°C >168°C >173°C >175°C >179°C >183°C >185°C、188°C、192°C、194°C，优选 165 185°C，进一步优选 175 185°C。优选地，硫化时间为240 360s，例如 260s、270s、280s、290s、300s、310s、320s、330s、340s、350s，优选 250 350s，进一步优选 280 330s。优选地，步骤(2 )任选进行( 3 )将步骤(2 )硫化后产品进行修边；(4)将修边后的产品进行二段硫化处理；(5)对产品的尺寸、外观进行检验后得到合格的干净空气管成品。二次硫化也叫后硫化或二段硫化，是指橡胶制品达到一定硫化程度，除去热源继续进行加热硫化的工艺。从广义上讲，橡胶制品硫化到一定程度，即使不加热，它仍可在余热的作用下，或在制品储存过程中，继续加深硫化程序，或在动态作用下产生继续交联现象。当然也包括继续加热进行二段硫化的加工工艺。二次硫化目的是橡胶制品进一步交联，改善橡胶制品的力学性能和压缩永久变形性能等。二次硫化的方法是烘箱热空气硫化或者采用硫化罐热空气二次硫化。优选地，所述二段硫化的温度为170 180°C，例如171°C、172°C、173°C、174°C、175°C、176°C、177t、178t、179t，优选 170。优选地，所述二段硫化的时间为3 5h，例如3. 2h、3. 4h、3. 6h、3. 8h、4. Oh、4. 2h、
4.4h、4. 6h、4. 8h、4. 9h,优选 4h。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果本发明所述的干净空气管，可耐高温175°C，具有优异的耐高温、耐发动机油、耐曲轴箱混合气体腐蚀、耐低温、耐压等性能。所述空气管耐FAMB油23°C /46h老化后，硬度变化0 -10，拉伸强度> 8MPa，断裂伸长率> 150%。所述空气管耐高温性能对比如下表所示
权利要求
1.ー种干净空气管，其特征在于，所述空气管按重量份数包括 こ烯丙烯酸酯橡胶:80 120 ；硫化剂0. 5 4 ;促进剂:I 6 ;增塑剂5 15 ;活性剂0.5 5 ;补强剂:30 100 ;防老剂0. 5 5 ;脱模剂:0. 2 0. 8。
2.如权利要求I所述的空气管，其特征在于，所述空气管按重量份数包括 こ烯丙烯酸酯橡胶85 115 ;硫化剂广3 ;促进剂2飞；增塑剂7 14 ;活性剤广4 ;ネ卜强剂:35 90 ;防老剂:1 4 ;脱模剂:0. 3 0. 6。
3.如权利要求I或2所述的空气管，其特征在于，所述空气管按重量份数包括 こ烯丙烯酸酯橡胶:90 110 ;硫化剂I 2 ;促进剂:3 5 ;增塑剂:8 12 ;活性剤:1 3 ;补强剂:40 80 ;防老剂:1 3 ;脱模剂:0. 3 0. 5。
4.如权利要求1-3之一所述的空气管，其特征在于，所述硫化剂为己ニ胺氨基甲酸盐； 优选地，所述促进剂为胺类促进剂； 优选地，所述增塑剂为醚酯增塑剂。
5.如权利要求1-4之一所述的空气管，其特征在于，所述活性剂选自硬脂酸或/和硬脂酸锌；优选地，所述补强剂选自炭黑，优选自高耐磨炭黑、快压出炭黑、半补强炭黑或喷雾炭黑中的一种或者至少两种的混合物。
6.如权利要求1-5之一所述的空气管，其特征在于，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂DNP或防老剂MB中的一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述脱模剂优选十八胺。
7.如权利要求1-6之一所述的空气管，其特征在于，所述空气管按重量份数包括 こ烯丙烯酸酯橡胶80 120 ;碳黑40 80 ;己ニ胺氨基甲酸盐广2 ;胺类促进剂3飞；N-异丙基-N’苯基-对苯ニ胺1_3 ;醚脂增塑剂8 12 ;硬脂酸3份；十八胺0. 3^0. 5。
8.一种制备如权利要求1-7之一所述的干净空气管的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 (1)将こ烯丙烯酸酯橡胶、硫化剂、促进剂、增塑剂、活性剤、补强剂、防老剂、和脱模剂按照配方量加入密炼机中，进行混炼，得到混炼胶； (2)将混炼胶通过开炼机进行开炼成型后放入硫化设备的成型模具中硫化处理。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在干， 对步骤(I)中的混炼胶进行硬度、强度以及伸长率进行检测，将硬度为75±5度，強度≥8MPa，伸长率≥150%的混炼胶进行步骤(2)的开炼成型和硫化； 优选地，硫化过程中的压カ为15(T210Kgf/cm2，优选16(T200Kgf/cm2，进ー步优选170 190Kgf/cm2 ； 优选地，硫化温度为160 195°C，优选165 185°C，进ー步优选175 185°C ； 优选地,硫化时间为24(T360s，优选25(T350s，进ー步优选28(T330s。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤(2)任选进行 (3)将步骤(2)硫化后产品进行修边； (4)将修边后的产品进行ニ段硫化处理； (5)对产品的尺寸、外观进行检验后得到合格的干净空气管成品； 优选地，所述ニ段硫化的温度为170 180°C，优选170 ； 优选地，所述ニ段硫化的时间为3 5h，优选4h。
全文摘要
本发明涉及一种干净空气管，所述空气管按重量份数包括乙烯丙烯酸酯橡胶80~120；硫化剂0.5~4；促进剂1~6；增塑剂5~15；活性剂0.5~5；补强剂30~100；防老剂0.5~5；脱模剂0.2~0.8。本发明还公开了所述空气管的制备方法，所述方法包括如下步骤(1)按照配方量将原料加入密炼机中，进行混炼，得到混炼胶；(2)将混炼胶进行开炼成型后放入硫化设备的成型模具中硫化。本发明所述的干净空气管，可耐高温175℃，具有优异的耐高温、耐发动机油、耐曲轴箱混合气体腐蚀、耐低温、耐压等性能。
文档编号C08K3/04GK102766295SQ201210241179
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者严江威, 刘春燕, 夏迎松, 朱宝宁, 李国东, 毛学斌, 章维国 申请人:安徽中鼎密封件股份有限公司