一种低膨胀乙丙橡胶材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车进气系统技术领域，特别是用于进气系统的干净空气管的乙丙橡 胶，尤其涉及一种低膨胀乙丙橡胶材料。
【背景技术】
[0002] 随着汽车制造业的发展，发动机的温度越来越高，所以对发动机周边的制品温度 要求也越来越高，很多地方的温度瞬间都超过了 150°C，耐油性能较好的NBR材料已经不能 承受如此的高温，迫切需要新的材料来替代。橡胶耐化学药品性能主要决定于其分子结构， 如不饱和度、极性、交联程度、填充剂的种类、用量等，乙丙橡胶为有机化合物制品，是橡胶 制品工业中一项极为重要的原材料，因乙丙橡胶分子主链为饱和结构而呈现出优良的耐水 性、耐热、耐寒及耐候性，但由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，其在脂肪族和芳香族溶剂 中稳定性较差，如苯、二甲苯、矿物油、汽油、石油及其馏分，一般在这些油性溶液中体积膨 胀率大。
[0003] 而乙丙橡胶是一种密度较低的橡胶，可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶 制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点，并且对高门尼值的乙丙橡胶来说，高填充 后物理机械性能降低幅度不大。乙丙橡胶分子主链为饱和结构，具有优异的耐天候、耐臭 氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性，而且由于分子结构 中缺少活性基团，内聚能低，乙丙橡胶的自粘性和互粘性很差。乙丙橡胶制品在120°C下可 长期使用，在150-20(TC下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。
[0004] 由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化 剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂肪族和芳香族溶剂中稳 定性较差，如苯、二甲苯、矿物油、汽油、石油及其馏分，一般在上述油性溶液中体积膨胀率 大。目前需要一种能用于发动机进气系统、能在矿物油中不溶胀的乙丙橡胶。
【发明内容】
[0005] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种低膨胀乙丙橡胶材料，提高耐 油耐高温性能，能在矿物油中不溶胀，使用寿命长。
[0006] 本发明提出的一种低膨胀乙丙橡胶材料，其原料按重量份包括：
[0007] 乙丙橡胶 200份， 快压出炭黑N-550 130-170份， 中粒子热裂法炭黑 180-220份， 石蜡油 40-60份， 防老剂RD 1-1. 5份， 防老剂MB 1-1. 5份， 间接法氧化锌 3-8份， 硬脂酸 0? 5-2份， 促进剂BZ 0. 3-1份， 促进剂TMTD 0 8-1.5份， 促进剂DM 0.8-3份， 促进剂TRA 1-1. 5份， 硫磺 0. 5-1份， 防焦剂CTP 0.1-0. 5份。
[0008] 上述低膨胀乙丙橡胶材料的原料中，乙丙橡胶的重量份为200份，快压出炭黑 N-550的重量份可以为130份、140份、150份、160份、170份，中粒子热裂法炭黑的重量份可 以为180份、182份、190份、195份、200份、207份、210份、214份、220份，石蜡油的重量份可 以为40份、43份、45份、50份、55份、57份、60份，防老剂RD的重量份可以为1份、1. 1份、 1. 2份、1. 3份、1. 5份，防老剂MB的重量份可以为1份、1. 2份、1. 4份、1. 5份，间接法氧化 锌的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份，硬脂酸的重量份可以为0. 5份、0. 6份、 1份、1. 3份、1. 5份、1. 8份、2份，促进剂BZ的重量份可以为0. 3份、0. 5份、0. 6份、0. 8份、 1份，促进剂TMTD的重量份可以为0. 8份、1份、1. 3份、1. 5份，促进剂DM的重量份可以为 〇. 8份、1份、1. 2份、1. 6份、1. 8份、3份，促进剂TRA的重量份可以为1份、1. 2份、1. 4份、 1. 5份，硫磺的重量份可以为0. 5份、0. 6份、0. 8份、1份，防焦剂CTP的重量份可以为0. 1 份、0. 2 份、0. 3 份、0. 4 份、0. 5 份。
[0009] 优选地，乙丙橡胶是油含量为95-105PHR的高门尼乙丙橡胶。
[0010] 优选地，乙丙橡胶为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶或热塑性乙丙橡 胶的一种或多种。
[0011] 优选地，快压出炭黑N-550的吸碘值为43±6mg/g，快压出炭黑N-550的DBP吸收 值为 1. 2-1. 25Xl(T3m3/kg。
[0012] 优选地，乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB的重量比为200:1-1. 2:1. 2-1. 4。
[0013] 优选地，中粒子热裂法炭黑的DBP吸收值为4-4. 3X 10_4m3/kg。
[0014] 优选地，乙丙橡胶、快压出炭黑N-550、中粒子热裂法炭黑的重量比为 200:140-160:200-220。
[0015] 优选地，促进剂BZ、促进剂TMTD、促进剂DM、促进剂TRA和硫磺的重量比为 0? 5-0. 8 :1-1. 3 :1-1. 8 :1. 2-1. 4 :0? 6-0. 8。
[0016] 优选地，其原料按重量份包括：
[0017] 乙丙橡胶 200份， 快压出炭黑N-5,50 140-160份， 中粒子热裂法炭黑 200-220份， 石蜡油 50-55份， 防老剂RD 1-1. 2份， 防老剂MB 1.2-1.4份， 间接法氧化锌 4-6份， 硬脂酸 1-1. 5份， 促进剂BZ 0. 5-0. 8份， 促进剂TMTD 1-1. 3份， 促进剂DM 1-1. 8份， 促进剂TRA 1. 2-1. 4份， 硫磺 0. 6-0. 8份， 防焦剂CTP 0.2-0. 4份。
[0018] 中粒子热裂法炭黑是天然气原料在没有火焰及空气的条件下高温（1300°C )热裂 解产物，其表面呈现出排列有序的石墨层面。
[0019] 本发明采用如下工艺制备：将乙丙橡胶、快压出炭黑N-550、中粒子热裂法炭黑、 石蜡油、间接法氧化锌和硬脂酸混炼均匀后，再加入防老剂RD、防老剂MB、促进剂BZ、促进 剂TMTD、促进剂DM、促进剂TRA、硫磺和防焦剂CTP进行混炼均匀，再进行硫化，冷却得到低 膨胀乙丙橡胶材料。
[0020] 本发明中，乙丙橡胶是密度较低的一种橡胶，可大量充油及添加填充剂，采用油含 量为95-105PHR的高门尼乙丙橡胶，使本发明强度好，并可满足配方高填充需求，有效降低 本发明的成本，而且乙丙橡胶高填充后物理机械能降低幅度不大；快压出炭黑N-550可使 橡胶具有良好的耐高温性能及导热性能，而中粒子热裂法炭黑与乙丙橡胶相容性好，能大 大缩短混炼的时间，降低能耗，当本发明在应力作用下，吸附在炭黑粒子表面的乙丙橡胶分 子链通过链段重排，使应力重新分布，从而产生摩擦热，表现出乙丙橡胶在周期性应变下的 疲劳生热现象，但中粒子热裂法炭黑呈球形结构，使乙丙橡胶在滑动过程中能耗少，减少乙 丙橡胶在周期性应变下的疲劳生热现象，提高本发明的耐疲劳性能，乙丙橡胶、快压出炭黑 N-550和中粒子热裂法炭黑配合使用，保证泵发明强度的同时，整个配方的高填充得到保 证，并可有效减小制品使用过程中体积膨胀，还大大提高了本发明的耐高温性能；以硫磺为 硫化剂与促进剂BZ、促进剂TMTD、促进剂DM、促进剂TRA配合，加大本发明的交联程度，在满 足耐油、耐极性溶剂的同时，进一步减小制品膨胀，且同时加入喹啉类防老剂RD和咪唑类 防老剂MB并用，可使制品可以抵抗长时间耐高温要求，本发明可满足了乙丙橡胶在高温中 的使用要求，油性溶液中体积膨胀小，耐油性能好，指标完全符合技术标准，达到产品所需 的性能需要。
【具体实施方式】
[0021] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在实施例1-5中，本发 明提出的一种低膨胀乙丙橡胶材料的原料按重量份如下表所示组成。
[0022]
[0023]
【主权项】
1. 一种低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括： 乙丙橡胶 200份， 快压出炭黑N-550 130-170份， 中粒子热裂法炭黑 180-220份， 石蜡油 40-60份， 防老剂RD 1-1. 5份， 防老剂MB 1-1. 5份， 间接法氧化锌 3-8份， 硬脂酸 0. 5-2份， 促进剂BZ 0. 3-1份， 促进剂TMTD 0. 8-1. 5份， 促进剂DM 0. 8-3份， 促进剂TRA 1-1, 5份， 硫磺 0.5-·!份， 防焦剂CTP 0. 1-0. 5份。
2. 根据权利要求1所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，乙丙橡胶是油含量为 95-105PHR的高门尼乙丙橡胶。
3. 根据权利要求1所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，乙丙橡胶为二元乙丙橡胶、 三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶或热塑性乙丙橡胶的一种或多种。
4. 根据权利要求1-3任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，快压出炭黑N-550 的吸碘值为43±6mg/g，快压出炭黑N-550的DBP吸收值为I. 2-1. 25X 10_3m3/kg。
5. 根据权利要求1-4任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，乙丙橡胶、防老剂 RD、防老剂MB的重量比为200:1-1. 2: L 2-1. 4。
6. 根据权利要求1-5任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，中粒子热裂法炭 黑的 DBP 吸收值为 4-4. 3X 10_4m3/kg。
7. 根据权利要求1-6任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，乙丙橡胶、快压出 炭黑N-550、中粒子热裂法炭黑的重量比为200:140-160:200-220。
8. 根据权利要求1-7任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，促进剂BZ、促进剂 TMTD、促进剂 DM、促进剂 TRA 和硫磺的重量比为 0· 5-0. 8 :1-1. 3 :1-1. 8 :1. 2-1. 4 :0· 6-0. 8。
9.根据权利要求1-8任一项所述低膨胀乙丙橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份 包括： 乙丙橡胶 200份， 快压出炭黑N-550 140-160份， 中粒子热裂法炭黑 200-220份， 石蜡油 50-55份， 防老剂RD 1-1. 2份， 防老剂MB 1.2-1. 4份， 间接法氧化锌 4-6份， 硬脂酸 1-1. 5份， 促进剂BZ 0. 5-0. 8份， 促进剂TMTD 1-1. 3份， 促进剂DM 1-1. 8份， 促进剂TRA 1. 2-1. 4份， 硫磺 0. 6-0. 8份， 防焦剂CTP 0.2-0.4份。
【专利摘要】本发明公开了一种低膨胀乙丙橡胶材料，其原料按重量份包括：乙丙橡胶200份，快压出炭黑N-550130-170份，中粒子热裂法炭黑180-220份，石蜡油40-60份，防老剂RD1-1.5份，防老剂MB1-1.5份，间接法氧化锌3-8份，硬脂酸0.5-2份，促进剂BZ0.3-1份，促进剂TMTD0.8-1.5份，促进剂DM0.8-3份，促进剂TRA1-1.5份，硫磺0.5-1份，防焦剂CTP0.1-0.5份。本发明耐高温、耐油性能好，油性溶液中体积膨胀小。
【IPC分类】C08K3-22, C08K13-02, C08K5-3437, C08L91-06, C08K5-09, C08K3-06, C08K3-04, C08L23-16
【公开号】CN104650468
【申请号】CN201510067585
【发明人】夏迎松, 俞晨曦, 魏巍, 章维国, 宋永帅, 王军
【申请人】安徽中鼎密封件股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月9日