一种高性能自润滑EPDM皮膜及其制备方法与流程

文档序号:15037827发布日期:2018-07-27 20:41阅读:803来源:国知局

本发明涉及改性橡胶技术领域,尤其涉及一种高性能自润滑epdm皮膜及其制备方法。



背景技术:

助力器是汽车刹车的关键部件,在刹车时可提供6-8倍的刹车助力,减轻驾驶者的刹车力,对于汽车的安全性有极其重要的作用。皮膜是助力器中最为重要的部件之一,其将真空助力器分为2腔,一部分与大气相通,另一部分通过管道与发动机进气管相连,它是利用发动机工作时吸入空气这一原理,造成助力器的一侧真空,相对于另一侧正常空气压力的压力差,利用这压力差来加强制动推力,即使皮膜两边有很小的压力差,由于膜片的面积很大,仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。但是,传统的皮膜产品具有耐疲劳性、耐高低温性及自润滑性能较差的缺点,长期往复运动易导致皮膜破裂,使用寿命短,且皮膜生产效率低,越来越不能满足消费者需求。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种高性能自润滑epdm皮膜及其制备方法,它的耐疲劳性、自润滑性、耐高低温性能优异,制备工艺简便,生产效率高。

本发明提出了一种高性能自润滑epdm橡胶控制阀材料,其原料按重量份包括:epdm80-120份,氧化锌5-10份,油酸酰胺1-3份,防老剂2-6份,内脱模剂1-3份,碳黑60-70份,石蜡油8-10份,硫化剂8-10份,活性剂1-3份。

优选地,其原料按重量份包括:epdm90-110份,氧化锌6-8份,油酸酰胺1.5-2.5份,防老剂2.5-4.5份,内脱模剂1.5-2.5份,碳黑63-67份,石蜡油8.5-9.5份,硫化剂8.5-9.5份,活性剂1.5-2.5份。

优选地,防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和2-疏基苯并咪唑中的至少一种。

优选地,炭黑为n330炭黑和n774炭黑中的至少一种。

优选地,硫化剂为过氧化二异丙苯。

优选地,促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

本发明还提出上述高性能自润滑epdm皮膜制备方法,包括如下步骤:

s1、将epdm、氧化锌、油酸酰胺、防老剂、内脱模剂加入密炼机中,密炼并升温至87-93℃,加入炭黑,密炼并升温至107-113℃提上顶栓中位一次,密炼并升温至117-123℃,加入石蜡油,密炼并升温至127-133℃提上顶栓高位一次,密炼并升温至137-143℃提上顶栓高位一次,密炼并升温至147-153℃,排胶制得一段混炼胶;

s2、将一段混炼胶、硫化剂、促进剂加入密炼机中,密炼并升温至92-98℃提上顶栓中位一次,密炼升温至102-108℃提上顶栓高位一次,密炼升温至114-120℃,排胶制得终炼胶;

s3、将终炼胶加入硫化机,在温度170-180℃,压力3.4-7.5mpa下,硫化时间7-10分钟,得到高性能自润滑epdm皮膜。

优选地,s1、s2及s3中提上顶栓中位和提上顶栓高位时间均为5-10秒/次。

本发明以三元乙丙橡胶为主料,加入油酸酰胺,降低主料摩擦系数,提高自润滑性,促进炭黑、石蜡油、防老剂、活性剂、硫化剂及促进剂在主料中均匀分散,提高加工性能。本发明中炭黑可提高主料强度和耐磨性及弹性能力;石蜡油可增加主料大分子链间的距离,减少分子间的作用力,提高主料耐低温性能;防老剂可以增强主料橡胶的耐疲劳性能,延长橡胶材料的使用寿命;活性剂、硫化剂、促进剂组成主料硫化体系,促进主料侧链中的双键硫化形成热稳定性较高的碳-碳键和醚键,显著提高主料分子链间交联程度,提高提主料耐疲劳性、耐高低温性能。本发明通过混炼和硫化工艺制得耐疲劳性、自润滑性、耐高低温性能优异epdm皮膜,制备工艺简单,易操作,生产效率高。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种高性能自润滑epdm皮膜,其原料按重量份包括:epdm80份,氧化锌5份,油酸酰胺1份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体2份,内脱模剂1份,碳黑n33060份,石蜡油8份,过氧化二异丙苯8份,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1份。

实施例2

一种高性能自润滑epdm皮膜,其原料按重量份包括:epdm80份,氧化锌10份,油酸酰胺3份,2-疏基苯并咪唑3份,内脱模剂3份,碳黑n77470份,石蜡油10份,过氧化二异丙苯10份,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3份。

实施例3

一种高性能自润滑epdm皮膜,其原料按重量份包括:epdm100份,氧化锌7.5份,油酸酰胺2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体2份,2-疏基苯并咪唑1.5份,内脱模剂2份,碳黑n33043份,碳黑n77422份,石蜡油9份,过氧化二异丙苯9份,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份。

实施例4

一种高性能自润滑epdm皮膜,其原料按重量份包括:epdm90份,氧化锌6.5份,油酸酰胺1.4份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体1.4份,2-疏基苯并咪唑1.2份,内脱模剂1.4份,碳黑n33042份,碳黑n77421份,石蜡油8.5份,过氧化二异丙苯8.5份,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.4份。

上述高性能自润滑epdm皮膜制备方法,包括如下步骤:

将epdm、氧化锌、油酸酰胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2-疏基苯并咪唑、内脱模剂加入密炼机中,密炼并升温至87℃,加入碳黑n330和碳黑n774,密炼并升温至107℃提上顶栓中位一次,时间为10秒,密炼并升温至117℃,加入石蜡油,密炼并升温至127℃提上顶栓高位一次,时间为10秒,密炼并升温至137℃提上顶栓高位一次,时间为10秒,密炼并升温至147℃,排胶制得一段混炼胶;

s2、将一段混炼胶、过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入密炼机中,密炼并升温至92℃提上顶栓中位一次,时间为10秒,密炼升温至102℃提上顶栓高位一次,时间为10秒,密炼升温至114℃,排胶制得终炼胶;

s3、将终炼胶加入硫化机,在温度170℃,压力7.5mpa下,硫化时间7分钟,得到高性能自润滑epdm皮膜。

实施例5

一种高性能自润滑epdm皮膜,其原料按重量份包括:epdm100份,氧化锌5份,油酸酰胺1.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体1份,2-疏基苯并咪唑1份,内脱模剂1.5份,碳黑n33040份,碳黑n77420份,石蜡油8份,过氧化二异丙苯8份,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份。

上述高性能自润滑epdm皮膜制备方法,包括如下步骤:

s1、将epdm、氧化锌、油酸酰胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2-疏基苯并咪唑、内脱模剂加入密炼机中,密炼并升温至90℃,加入碳黑n330和碳黑n774,密炼并升温至110℃提上顶栓中位一次,时间为10秒,密炼并升温至120℃,加入石蜡油,密炼并升温至130℃提上顶栓高位一次,时间为10秒,密炼并升温至140℃提上顶栓高位一次,时间为10秒,密炼并升温至150℃,排胶制得一段混炼胶;

s2、将一段混炼胶、过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入密炼机中,密炼并升温至95℃提上顶栓中位一次,时间为10秒,密炼升温至105℃提上顶栓高位一次,时间为5秒,密炼升温至120℃,排胶制得终炼胶;

s3、将终炼胶加入硫化机,在温度180℃,压力3.4mpa下,硫化时间10分钟,得到高性能自润滑epdm皮膜。

对实施例5制得高性能自润滑epdm皮膜,进行如下性能测试:

1、基本物化性能测试

分别按照iso48、iso37、iso34-b、iso2781、iso815-a、iso188、iso1817、iso812-a、iso1413、iso132、iso11345-a测试标准对实施例5的epdm皮膜进行硬度、拉伸强度、撕裂强度、密度、压缩永久变形、耐老化、耐制动液、耐油脂、低温脆性、耐臭氧、疲劳及分散度等性能测试,测试结果如表1表示:

2、耐高温性能测试

将实施例5的epdm皮膜在如下参数进行耐高温测试:行程18mm、压力800mbar、温度120℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数300000次,结果:无异常。

3、耐低温性能测试

将实施例5的epdm皮膜按照如下参数进行耐低温测试:行程18mm、压力800mbar、温度-40℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数80000次,结果:无异常。

表1高性能自润滑epdm皮膜基本物化性能上测试结果

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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