一种耐高温CPE橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品与流程

文档序号:11099090阅读:1666来源:国知局

本发明本发明属人造橡胶技术领域,涉及一种耐高温CPE橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品。



背景技术:

汽车动力转向系统作为汽车底盘系统的重要组成部分,收到越来越多汽车厂家的广泛关注。动力转向系统中高压管的稳定性和可靠习惯对于汽车和乘客的安全至关重要。通常,汽车用高温高压动力转向管的工作温度范围为-40℃-135℃,工作压力大于44MPa,而通用汽车对于动力转向管的使用温度要求更是达到了高温150℃。目前我国耐高温动力转向管主要是依赖进口,主要的橡胶材料为进口的CSM或HNBR橡胶,二者的成本均较高。目前CSM的货源有限,混炼和挤出时粘辊,生产工艺较差;而HNBR橡胶的胶管需要二段硫化,生产工艺不好控制。因此选用一种货源充足、生产工艺稳定的橡胶来生产耐高温动力转向管势在必行。氯化聚乙烯(CPE)是聚乙烯通过氯代反应而制成的,分子链是饱和的,不含双键,具有优异的耐候性、耐臭氧性和耐介质性,并且CPE的成本较低,国内货源充足。通过合理的配方设计,可以得到一种以CPE为主体材料的橡胶组合物,并且满足150℃的高温使用要求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温CPE橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品,以解决现有技术的缺陷。

本发明公开了耐高温CPE橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:

CPE橡胶(氯化聚乙烯橡胶):100份、炭黑:30~100份、白炭黑:10~40份、Si69:1~4份、无机填充剂:30~60份、氧化镁:5~20份、流动助剂:5~15份、石蜡:1~3份、PE蜡:3~5份、防老剂:2~6份、增塑剂:10~40份、硫化剂7~9份。

进一步的,所述防老剂包括防老剂445、防老剂MMBI、防老剂BLE、防老剂AW、防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂MB中至少一种或几种的任意比例混合物。

进一步的,所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N550、炭黑N774、喷雾炭黑、槽法炭黑、天然气半补强炭黑和炭黑N990中至少一种或几种的任意比例混合物。

进一步的,所述流动助剂包括硬脂酸酯类、硬脂酸酰胺类,脂肪酸酸盐类中至少一种或几种的任意比例混合物。

进一步的,所述的增塑剂是偏苯三甲酸三辛酯、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯](BXA-N)、己二酸二(2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯)和聚醚混合物(BXA-R),环氧大豆油中至少一种或几种的任意比例混合物。

进一步的,所述无机填充剂采用CREAT E2、PW98、N92中至少一种或几种的任意比例混合物。

优选的,所述流动助剂采用硬脂酸钙。

优选的,所述硫化剂采用硫化剂DCP:3~6份、硫化剂154D:3~6份、硫化剂HVA-2:1~3份。

进一步的,本发明还公开了耐高温CPE橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:

1、取配方量的CPE橡胶、防老剂、氧化镁和硫化助剂加入密炼机进行捏,炼2~3min;

2、向上述混合物中加入炭黑,捏炼2~3min;

3、向步骤2处理后的混合物中依次加入增塑剂和无机填充剂、石蜡、PE蜡,捏炼2~3min;

4、向步骤3处理后的混合物中加入硫化剂,捏炼2~3min后,体系温度达到110~120℃时排胶;

5、排胶时在开炼机上薄通不小于三次,打包后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,可用于制备橡胶件。

本发明还公开了一种耐高温CPE橡胶制品,其使用了所述耐高温CPE橡胶组合物制成。

进一步的,制备所述橡胶件的硫化方法包括:平板硫化、水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化、热空气硫化中至少一种;其中

平板硫化:硫化温度:150~170℃,硫化时间:20~60min;

水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化:硫化温度:150~170℃,硫化时间:20~60min;

热空气硫化:硫化温度:150~170℃,硫化时间:20~60min。

本发明还公开了所述耐高温CPE橡胶组合物的用途,其应用于具有高机械强度或高温要求的胶管、胶棒、汽车转向管。

本发明的有益效果在于:具有较佳的物理机械性能,能够满足通用汽车的GMW16171标准,可以生产耐高温的动力转向管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术实施例,而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明中使用的己二酸二(2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯)、聚醚混合物的生产厂家是磐石化学有限公司。

实施例1

本发明公开了耐高温CPE橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:

CPE橡胶(氯化聚乙烯橡胶):100份、炭黑N550:60份、白炭黑:20份、Si69:2份、无机填充剂PW98:30份、氧化镁:15份、硬脂酸钙:15份、石蜡:3份、PE蜡:3~5份、防老剂445:1.5份、防老剂MMBI:1.5份、增塑剂TOTM:40份、硫化剂DCP:6份、硫化剂154D:3份、硫化剂HVA-2:2份。

进一步的,本发明还公开了耐高温CPE橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:

1、取配方量的CPE橡胶、防老剂、氧化镁和硬脂酸钙加入密炼机进行捏,炼2~3min;

2、向上述混合物中加入炭黑N550,捏炼2~3min;

3、向步骤2处理后的混合物中依次加入增塑剂、白炭黑、Si69、无机填充剂PW98、石蜡、PE蜡,捏炼2~3min;

4、向步骤3处理后的混合物中加入硫化剂,捏炼2~3min后,体系温度达到120℃时排胶;

5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可用于制备橡胶件。

本发明还公开了一种耐高温CPE橡胶制品,其使用了所述耐高温CPE橡胶组合物制成。

进一步的,制备所述橡胶件的硫化方法采用水蒸汽包布硫化或者裸硫化:硫化温度:160℃,硫化时间:45min。

本发明还公开了所述耐高温CPE橡胶组合物的用途,其应用于具有高机械强度或高温要求的胶管、胶棒、汽车转向管。

本发明的有益效果在于:具有较佳的物理机械性能,能够满足通用汽车的GMW16171标准,可以生产耐高温的动力转向管。

按照本发明所公开的配方和方法制备的组合物,其理化特性范围如下:硬度:70~80,拉伸强度:13~15MPa,断裂伸长率:200~350%;150℃*168h热空气老化后,硬度变化:0~+8,拉伸强度变化率:-7~-12%,断裂伸长率变化率:-21~-35%;150℃*168h耐动力转向液老化后,拉伸强度变化率:-15~-25%,断裂伸长率变化率:-25~-150%;低温脆性温度:-36~-40℃。

以上所述仅是本发明的优先实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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