CN101987906A - 丙烯酸酯橡胶涡轮增压管及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡轮增压胶管以及加工方法。原料包括丙烯酸酯橡胶、硬脂酸、快压出炭黑N550、己二酸二酯增塑剂、络合有机烷基酸磷酸内部脱模剂、防老剂4，4-双二苯胺、硫化剂己二胺甲酸盐和促进剂二苯胍。按照橡胶配方所规定的质量份，对所有的橡胶以及相应辅料进行配料，采用密炼机二段炼胶工艺生产，以保证混炼后胶料外观光亮，胶料混炼均匀。且采用内胶挤出，编织，外胶挤出一体化的生产方法，简化了生产工艺，节约了成本，操作也更加方便，本发明获得最佳的材料性能组合，满足产品的使用性能、生产成本等的综合要求，不但满足了要求的180℃～200℃的使用温度，同时橡胶层与芳纶线的粘接强度高，产品脉冲性能更优。

Description

丙烯酸酯橡胶涡轮增压管及制备方法
技术领域
本发明涉及胶管技术领域，特别涉及一种耐中高温的丙烯酸酯橡胶涡轮增压管及制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及汽车工业的发展，汽车已经越来越多的进入到人们的生活中，对汽车中冷器以及涡轮增压器的连接胶管的要求也越来越高，要求既具有耐高低温性能、耐候性，又具有优异的耐油性和符合环保要求的材料，这主要是由于汽车发动机使用介质和环境中含油和醇燃烧气体进入整个发动机系统，导致环境和介质的温度瞬时最高能够达到230℃～250℃的高温。在ZL200710057723.5中已经公开了一种乙烯丙烯酸酯橡胶的涡轮增压胶管，但这种结构的涡轮增压胶管只适用于最高到175℃高温的车型，在ZL200710057722.0中同样公开了另外一种内胶氟橡胶，外胶硅橡胶的涡轮增压胶管，这种结构的胶管的耐高温性能以及耐油性能均最佳，最高能够到250℃的高温，能够在任何环境的车型中使用，但这种结构的胶管成本非常高。面临的问题是，对于中冷器和增压器环境和介质温度在180℃～200℃的温度条件下，如何选择连接胶管。因此，我们着重研究和开发新型的耐高温丙烯酸酯橡胶涡轮增压胶管，能够满足180℃～200℃的温度条件，且具有优异的耐油性能。
发明内容
本发明的目的主要是为了提供一种低成本，满足中冷器和增压器环境和介质温度在180℃～200℃的温度条件下的耐高温的丙烯酸酯橡胶，并相应的提供满足橡胶配方要求的加工方法，应用于汽车涡轮增压胶管中。
一般的丙烯酸酯橡胶(ACM)能够承受的最高的温度为160℃，经过改变交联方法和硫化体系后的丙烯酸酯橡胶，大大提高了其耐温性能，能够达到190℃的高温。
本发明的结构是三层结构，由内至外依次是：丙烯酸酯橡胶层1、芳纶线层2、丙烯酸酯橡胶层3。
本发明采用的具体的技术方案如下：丙烯酸酯橡胶，其配方按质量份数如下：
  组分   质量份数
  丙烯酸酯橡胶   100
  硬脂酸   1～2
  快压出炭黑N550   50～70
  己二酸二酯增塑剂   5～15
  络合有机烷基酸磷酸内部脱模剂   0.5～1
  防老剂4，4-双二苯胺   1～2
  硫化剂己二胺甲酸盐   0.5～2
  促进剂二苯胍   0.5～3
采用这种组分的橡胶层，配方中加入4，4-双二苯胺防老剂，可以更深一步的阻碍橡胶的老化，提高橡胶的老化性能，加入络合有机烷基酸磷酸内部脱模剂Vanfre VAM能够保证胶料挤出更加容易，提高胶料的挤出性能。再利用生胶材料本身的特性，使本发明涡轮增压胶管具有优异的耐油性，更高的耐温性能，能够满足180℃～200℃的使用温度条件。
本发明需要解决另一个问题，就是提供一种更优的加工方法，具体步骤如下：
1、按照配方制备混炼胶，采用密炼机二段炼胶工艺生产，胶料混炼均匀；
一段混炼：首先将丙烯酸酯橡胶、硬脂酸、N550、增塑剂、内部脱模剂和防老剂，投入密炼机中进行混炼，温度达到100℃～130℃时，将胶料从密炼机中排出，排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却；
二段混炼：将停放冷却后的一段混炼胶投入到密炼机中，再将硫化剂以及促进剂投入，温度达到90℃～120℃时排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却；
2、将胶料放入直型120挤出机挤出内胶层，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆依次为100℃～60℃，90℃～50℃，90℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃，再内胶胶管上进行针织，增强层采用芳纶线；最后，再在T型120挤出机上挤出外胶，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆依次为100℃～60℃，90℃～50℃，90℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃；在一条全自动生产线上完成半成品胶管的挤出工作；
3、胶管裁断，穿芯棒，放入硫化罐硫化，切割，得到成品。
采用上述的配方和工艺生产的涡轮增压胶管，不但满足了要求的180℃～200℃的使用温度，降低了成本，且采用内胶挤出，编织，外胶挤出一体化的生产方法，简化了生产工艺，节约了成本，操作也更加方便，同时橡胶层与芳纶线的粘接强度高，产品脉冲性能更优。
附图说明
图1为本发明涡轮增压胶管。
图2为本发明涡轮增压胶管的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以各组分的质量分数统计：
  组分   实施例1   实施例2   实施例3
  丙烯酸酯橡胶   100   100   100
  硬脂酸   1   1.5   2
  快压出炭黑N550   50   60   70
  增塑剂TP759   5   10   15
  内部脱模剂Vanfre VAM   0.5   0.8   1
  防老剂Naugard 445   1   1.5   2
  硫化剂Diak 1#(1)   0.5   1   2
  促进剂DPG   0.5   2   3
注：(1)己二胺甲酸盐，杜邦公司生产
①按照以上实施例1、2、3制备混炼胶，采用密炼机二段练胶工艺生产，以保证混炼后胶料外观光亮，胶料混炼均匀。
一段混炼：首先将丙烯酸酯橡胶、硬脂酸、N550、增塑剂、内部脱模剂和防老剂，投入密炼机中进行混炼，实施例1按照温度达到100℃时，将胶料从密炼机中排出，排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。实施例2按照温度达到110℃时，将胶料从密炼机中排出，排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。实施例3按照温度达到130℃时，将胶料从密炼机中排出，排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。
二段混炼：将停放冷却后的一段混炼胶投入到密炼机中，再将硫化剂以及促进剂投入，实施例1温度达到90℃排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。实施例2温度达到100℃排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。实施例3温度达到120℃排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却。
本发明的胶管结构是三层结构，由内至外依次是：丙烯酸酯橡胶层1、芳纶线层2、丙烯酸酯橡胶层3。
采用实施例1中的配方生产丙烯酸酯橡胶层1和丙烯酸酯橡胶层3；采用实施例2中的配方生产丙烯酸酯橡胶层1和丙烯酸酯橡胶层3；采用实施例3中的配方生产丙烯酸酯橡胶层1和丙烯酸酯橡胶层3；如图1和图2所示。
将胶料放入直型120挤出机挤出内胶层，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆实施例1依次为100℃，90℃，90℃，70℃，70℃，实施例2依次为80℃，70℃，70℃，60℃，50℃，实施例3依次为60℃，50℃，40℃，40℃，40℃，再内胶胶管上进行针织，增强层采用芳纶线，芳纶线具有强度高，伸长率小，耐温高，脉冲性能好的特性，作为增强层，可以使涡轮增压管强度更高，耐脉冲性能，耐久性更优。
最后，再在T型120挤出机上挤出外胶，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆实施例1依次为100℃，90℃，90℃，70℃，70℃，实施例2依次为80℃，70℃，70℃，60℃，50℃，实施例3依次为60℃，50℃，40℃，40℃，40℃，在一条全自动生产线上完成半成品胶管的挤出工作，能够自动控制增强层的网花数量，保证增强层在橡胶层上的覆盖率，也保证了橡胶层与增强层的粘合，使半成品胶管性能更加稳定。
胶管裁断，穿芯棒，放入硫化罐硫化，切割，得到成品。
采用上述的配方和工艺生产的涡轮增压胶管，能够满足耐热油、耐180℃～200℃的使用要求，降低了成本，且采用内胶挤出，编织，外胶挤出一体化的生产方法，简化了生产工艺，节约了成本，操作也更加方便，同时橡胶层与芳纶线的粘接强度高，产品脉冲性能更优。
此胶管与原有涡轮增压胶管相比有如下特点：
Figure BDA0000033031590000041
从表格中的数据得出，耐高温丙烯酸酯橡胶涡轮增压胶管，耐温等级为-35℃～200℃，且具有优异的耐油性能、压缩永久变形性能以及很好的脉冲性能，对于中冷器、增压器环境和介质温度在180℃～200℃的温度条件下，选用此种耐中高温丙烯酸酯橡胶涡轮增压胶管，及满足了使用要求，又有效利用了资源，降低了成本。

Claims (2)

1.一种汽车用涡轮增压胶管，其特征在于组分及质量份数配方如下：
丙烯酸酯橡胶                  100份，
硬脂酸                        1～2份，
快压出炭黑N550                50～70份，
己二酸二酯增塑剂              5～15份，
络合有机烷基酸磷酸内部脱模剂  0.5～1.0份，
防老剂4，4-双二苯胺           1～2份，
硫化剂己二胺甲酸盐            0.5～2份，
促进剂二苯胍                  0.5～3份。
2.如权利要求1所述的汽车用涡轮增压胶管的加工方法，其特征在于：
①按照配方制备混炼胶，采用密炼机二段炼胶工艺生产，胶料混炼均匀；
一段混炼：首先将丙烯酸酯橡胶、硬脂酸、N550、增塑剂、内部脱模剂和防老剂，投入密炼机中进行混炼，温度达到100℃～130℃时，将胶料从密炼机中排出，排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却；
二段混炼：将停放冷却后的一段混炼胶投入到密炼机中，再将硫化剂以及促进剂投入，温度达到90℃～120℃时排到开炼机上进行散热，薄通完成后，胶料下片，冷却；
②将胶料放入直型120挤出机挤出内胶层，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆依次为100℃～60℃，90℃～50℃，90℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃，再内胶胶管上进行针织，增强层采用芳纶线；最后，再在T型120挤出机上挤出外胶，控制挤出机各个阶段的挤出温度，从机头到螺杆依次为100℃～60℃，90℃～50℃，90℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃；在一条全自动生产线上完成半成品胶管的挤出工作；
③胶管裁断，穿芯棒，放入硫化罐硫化，切割，得到成品。
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