一种三元乙丙橡胶组合物、橡胶空滤管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本申请发明涉及橡胶组合物以及橡胶管制备领域，具体而言，涉及一种三元乙丙 橡胶组合物以及橡胶空滤管的制备方法；特别的，本申请发明涉及一种汽车空气滤清器中 空滤管的制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车空气滤清器位于汽车发动机进气系统中，它是由一个或多个清洁空气的空气 滤清部件相互连接所组成的总成。汽车空气过滤器的主要作用是通过过滤除去进入汽车气 缸的空气中有害杂质，从而起到减少汽车气缸、活塞、活塞环、气门以及气门座的早期磨损 的作用。
[0003] 空滤管是汽车空气滤清器中一个重要的组成部分，通过空滤管可以将汽车空气滤 清器与发动机等部件进行连接，其耐压以及耐撕裂等机械性能，也对车辆的安全和正常运 行起着非常重要的作用。
[0004] 然而，由于各个车型内部发动机组件以及空气滤清器的摆放位置不同，所以使得 部件间连接所用到的空滤管要有不同的弯度；同时，随着这几年汽车中更多的运用到了涡 轮增压技术，因而，汽车内部结构更加紧凑，而这使得空滤管的弯度变得更小，对空滤管材 料的性能以及成型工艺要求也更高。
[0005] 在现有技术中，对可以用于制备橡胶软管的橡胶组合物配方以及橡胶材料的制 备，都有过一定的探索。
[0006] 例如现有技术（CN101982491A，公开日：2011年3月2日）中，就公开了一种三 元乙丙橡胶配方，该配方组分如下：三元乙丙橡胶生胶、氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇、防老剂 RD、防老剂4010NA、快速挤压炭黑N550、热裂解炭黑N330、矿物行补强剂GC、石蜡油、偶联剂 Si-69、促进剂M、促进剂BZ、促进剂TMTD、促进剂DTDM以及硫磺。
[0007]然而，由于三元乙丙橡胶的热撕裂性能以及热变形性差，因而，采用这种配方所制 备得到的空滤管，产品的合格率较低。所制得的空滤管在测试以及实际使用中，也很容易出 现弯折或撕裂的现象，并不适用于日常使用。
[0008] 同时，现有技术（CN103319792A，公开日：2013年9月25日）公开了一种以EPDM 和Ρ0Ε为原料橡胶的复合材料配方，其组分如下：EPDM+P0E弹性体、活性剂、硬脂酸、防老 剂、炭黑、增塑剂、过氧化物交联剂、交联助剂。
[0009] 然而，由于在该现有技术中，采用的是过氧化物硫化体系，因而使得产物胶管的撕 裂性能很差，在制备小弯度空滤管时，也很容易出现弯折或撕裂的现象，因而产品的合格率 很低，并不适用于工业生产当中。
[0010] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0011] 本发明的第一目的在于提供一种乙丙橡胶组合物，所述的橡胶组合物经混炼、注 射成型后所制得的胶管具有耐撕裂强度高、耐热变形性高等优点。
[0012] 本发明的第二目的在于提供一种空滤管的制备方法，该方法中采用了二段混炼的 方法，因而可以提高混炼均匀性，提高混炼速度，改善生产环境，降低劳动强度。
[0013] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0014] 本申请发明中，所述三元乙丙橡胶组合物以三元乙丙橡胶和橡胶弹性体为原料橡 胶，并以硫化作为硫化剂；同时，本申请所述组合物中，还添加了增塑剂、防老剂、硫化促进 剂、补强剂；
[0015] 其中，所述原料橡胶混合物、增塑剂、防老剂、硫化促进剂、补强剂以及硫磺的质量 克数比为 100 : (50-200) : (1-5) : (1-5) : (20-50) : (0· 1-5)。
[0016] 由于橡胶弹性体的主链结构与乙丙橡胶的主链结构类似，均为饱和结构；同时，橡 胶弹性体的支链结构可以进行人为控制，从而可以对其进行修饰。而这也使得橡胶弹性体 不仅可以达到乙丙橡胶的部分技术指标，其耐撕裂性能以及耐热形变性能更是会好于乙丙 橡胶。因而，向三元乙丙橡胶内添加橡胶弹性体，能够提高所制得橡胶材料的热撕裂性能以 及热形变性能。同时，通过原料混合橡胶与辅料用量的进一步调整，还能够进一步提高所制 备橡胶材料的均一"性，而这也能进一步提高橡胶材料的热变形性。
[0017] 同时，由于空滤管的使用环境温度最高也不会高于130Γ，因而，普通的以硫磺作 为硫化剂的体系就能够满足这一要求。同时，由于硫磺体系硫化的得到的橡胶材料的微观 高分子链间能够形成较多的多硫键，因而，能够进一步提高橡胶材料以及所制得的胶管的 热撕裂性能。
[0018] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物（三元乙丙橡胶与聚烯烃弹性体 重量之和，后同）中，所述硫磺用量为〇.l_5g;优选的，每100g原料橡胶混合物中，所述硫 磺用量为〇. 3_2g。
[0019] 可选的，本申请三元乙丙橡胶组合物中，所述三元乙丙橡胶可以为日本三井EPDM、 韩国SKEPDM、杜邦NDREPDM中的一种或几种的组合；优选的，本申请所述橡胶组合物中， 所述三元乙丙橡胶为日本三井EPDM3045、EPDM3062E、EPDM3070、EPDM3072E、EPDM3090E、 EPDM309UEPDM3095 或者韩国SKEPDMS501、EPDMS505、EPDMS512、EPDMS600 中的一种或几 种的混合物。
[0020] 可选的，本申请所述聚烯烃弹性体可以为杜邦P0E8999、P0E8150、P0E8842、 P0E8200、P0E7467 或者三井DF610、DF710、DF740、DF810 或者LGLC170、LC670、LC175。
[0021] 本申请发明中，由于以具有优异性能的三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体作为原料 胶料，因而使得本申请进一步制得的橡胶材料能够具有良好的热撕裂性能以及热变形性 能。
[0022] 可选的，本申请发明中，三元乙丙橡胶与聚烯烃弹性体重量（克数）比例为 1:20-20:1 ;优选的，本申请发明中，三元乙丙橡胶与聚烯烃弹性体克数比例为1:10-10:1 ; 更优选地，本申请发明中，三元乙丙橡胶与聚烯烃弹性体克数比例为1:5-5:1。
[0023] 本申请发明中，通过对三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体原料用量的调整和优化， 能够进一步提高所制得橡胶材料以及胶管的性能。
[0024] 可选的，本申请发明中，所用防老剂为防老剂RD、防老剂A、防老剂D中的一种或几 种。
[0025] 可选的，本申请发明中，每l〇〇g原料橡胶混合物中，所述防老剂用量为l-10g;优 选的，每l〇〇g原料橡胶混合物中，所述防老剂用量为l-5g。
[0026] 本申请发明中，通过防老剂的调整和优化，使得本申请发明中进一步制得的橡胶 材料和胶管的性能得到了进一步的提高。
[0027] 可选的，本申请发明中所用硫化促进剂为TMTD-80、DPTT、DTDM、BZ中一种或几种 的混合物。
[0028] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述硫化促进剂添加总量为 l-l〇g;优选的，每l〇〇g原料橡胶混合物中，所述硫化促进剂总量为l-5g。
[0029] 可选的，本申请发明中，所用补强剂为补强剂GC-666以及炭黑N550 ;其中补强剂 GC-666与炭黑N550的比例为1:5-5:1。
[0030] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述补强剂用量总量为 50-200g;本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所用补强剂总量为100-200g。
[0031 ] 可选的，本申请发明中，所用增塑剂为石蜡油。
[0032] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述增塑剂用量为50_200g;优 选的，本申请发明中，每l〇〇g原料橡胶混合物，所用增塑剂为75_150g。
[0033] 进一步的，本申请发明中，还可以加入氧化锌、硬脂酸以及聚乙二醇等作为活性 剂。
[0034] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述氧化锌用量为5-10g;优选 的，本申请发明中，每l〇〇g原料橡胶混合物，所述氧化锌用量为7_9g。
[0035] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述硬脂酸用量为l_5g;优选 的，本申请发明中，每l〇〇g原料橡胶混合物，所述硬脂酸用量为2-4g。
[0036] 可选的，本申请发明中，每100g原料橡胶混合物，所述聚乙二醇用量为l_5g;优选 的，本申请发明中，每l〇〇g原料橡胶混合物，所述聚乙二醇用量为2. 5-4. 5g。同时，本申请 发明中还提供了一种橡胶空滤管的制备方法，具体的，本申请发明方法中，以如前所述的三 元乙丙橡胶组合物作为原料，并通过混炼以及注射成型制备橡胶空滤管。
[0037] 由于本申请发明方法中，采用了本申请所述的组