CN102030949A - 排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方及其制备方法，由下述原料按质量份数组成：三元乙丙橡胶30～40、三元乙丙橡胶II20～40、三元乙丙橡胶III50～20、金属氧化物3～10、硬脂酸0.5～1.5、防老剂、2～4、增塑剂5～60、炭黑20～100、硫化剂2～4、助交联剂0.2～3；本发明的有益效果是：可以制得能承受175℃的工作温度的三元乙丙橡胶配方，满足排气系统吊耳恶劣的工作环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶，尤其涉及该耐高温三元乙丙橡胶的配方及其制备方法。
背景技术
排气系统是现代汽车上的重要总成之一，对净化废气排放、吸收发动机排气激励噪声具有十分重要的作用；橡胶吊耳作为排气系统的承重与隔振部件，起悬挂排气系统和把来自于排气系统的激励与车身隔离的作用。
由于排气系统收集和排放发动机产生的高温高压气体，因此排气系统温度比较高，而作为承重与隔振用的橡胶吊耳，耐热性显得非常重要，而目前对于排气系统吊耳工作温度在150℃～200℃时，通常是用硅胶(VMQ)做的吊耳，因为它具有较好的耐臭氧特性和生物惰性，使吊耳不易因氧化失效，但硅胶(VMQ)的缺点是价格较三元乙丙(EPDM)贵，成本要高，且强度较低；对于排气系统吊耳工作温度在100～150℃，多使用三元乙丙(EPDM)橡胶做的橡胶吊耳，优点是它具有较好的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力，对各种恶劣气候的适应能力较强，其物理性能稳定，且成本较低，缺点是耐高温性比较差，可承受的最高工作温度为150℃。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方，旨在解决上述的问题；
本发明还提供了制备上述耐高温三元乙丙橡胶的方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明由下述原料按质量份数组成
所述三元乙丙橡胶I，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较宽，门尼黏度较低，ENB含量在3～5％，乙烯含量在60～70％；
三元乙丙橡胶II是充油三元乙丙橡胶，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较窄，门尼黏度中等，乙烯含量在55～70％，ENB含量3～5％：
三元乙丙橡胶III是ENB含量在0～3％，门尼黏度较高，分子量分布窄，乙烯含量60～70％，超高分子量的三元乙丙橡胶。
本发明的制备方法是通过以下步骤实现的：
炼胶：将三元乙丙橡胶I 30～40份、三元乙丙橡胶II 20～40份、三元乙丙橡胶III50～20份在密炼机中塑炼，随后将金属氧化物3～10份，硬脂酸0.5～1.5份，防老剂2～4份，炭黑20～100份以及增塑剂5～60份加入到密炼机中进行密炼，密炼室温度110～140℃，密炼时间6～8分钟，再加入助交联剂0.2～3份、硫化剂2～4份在开炼机上进行开炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间15～20分钟；
停放：将上述混炼后的三元乙丙橡胶在15～30℃的环境下，停放时间在16小时以上；
返炼：将上述停放后的三元乙丙混炼胶在开炼机上进行返炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间10～15分钟。
作为优选，所述的步骤“炼胶”中的密炼室温度120～130℃，密炼时间7分钟；开炼机温度60～70℃，开炼时间20分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以制得能承受175℃的工作温度的三元乙丙橡胶配方，满足排气系统吊耳恶劣的工作环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明由下述原料按质量份数组成
所述三元乙丙橡胶I，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较宽，门尼黏度较低，ENB含量在3～5％，乙烯含量在60～70％；
三元乙丙橡胶II是充油三元乙丙橡胶，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较窄，门尼黏度中等，乙烯含量在55～70％，ENB含量3～5％；
三元乙丙橡胶III是ENB含量在0～3％，门尼黏度较高，分子量分布窄，乙烯含量60～70％，超高分子量的三元乙丙橡胶。
所述的金属氧化物是氧化锌或者氧化镁中的一种或两种；
所述的防老剂是防老剂是2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(RD)0.5～2份、防老剂丙酮与二苯胺高温缩合物(BLE-C)1～2份、防老剂2-硫醇基苯并咪唑(MB)0.5～2份中的一种、两种或三种；
所述的增塑剂是美国太阳石油公司的石蜡油sunpar 2280；
所述的炭黑是高耐磨碳黑(N33O)、快压出碳黑(N550)、通用碳黑(N660)、半补强碳黑(N774)中的一种或两种；
所述的硫化剂是二叔丁基过氧化异丙基苯或者过氧化二异丙苯；
所述的助交联剂是助交联剂是二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)0.2～1份、硫磺0.1～1.0份、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)0.5～2.5份、二甲基丙烯酸丁二醇(BDMA)0.5～3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)0.2～2份中的一种或两种或三种。
在上述的配方中，三种不同ENB含量、分子量以及分子量分布的三元乙丙橡胶并用，提高了配方的耐高温性能、降低压缩永久变形，同时兼顾了配方的加工工艺；金属氧化物有利于提高胶料的交联密度；防老剂RD耐热氧老化，防老剂BLE-C抗热、氧、臭氧、气候老化、抗动态疲劳；防老剂MB抗热氧老化、耐天候老化，对硫化胶有很好的防护作用；增塑剂为美国太阳石油公司的石蜡油sunpar 2280，可以增加胶料的可塑性，调整胶料的硬度，易于胶料的压延压出以及碳黑的分散，同时耐高温性能优良；碳黑有利于提高胶料物理机械性能、耐热性，降低压缩永久变形；助交联剂可以提高胶料的交联密度，改善配方的压缩永久变形；并且和2～4份过氧化物一起形成硫化系统，提高了硫化胶的疲劳寿命和动态性能。
本发明中的主体材料选用意大利埃尼公司和德国拜耳公司的三元乙丙橡胶，选用的是低ENB含量，高分子量、乙烯含量较高以及分子量分布较窄的三元乙丙橡胶与中等ENB含量、高分子量、充油三元乙丙橡胶并用，即提高了配方的耐高温性能，同时兼顾了配方的生产工艺性能；本发明中的硫化剂选用荷兰阿克苏的过氧化物，荷兰阿克苏的过氧化物耐高温性优良，压缩永久变形小；本发明中的增塑剂为美国太阳石油公司的石蜡油sunpar 2280，美国太阳石油公司的石蜡油sunpar 2280耐高温性能优异；其它原材料均为市售。
表1橡胶配方基本原料
本发明的制备方法是通过以下步骤实现的：
炼胶：将三元乙丙橡胶I20～40份、三元乙丙橡胶II20～40份、三元乙丙橡胶III60～20份在密炼机中塑炼，随后将金属氧化物3～10份，硬脂酸0.5～1.5份，防老剂2～4份，炭黑20～100份以及增塑剂5～60份加入到密炼机中进行密炼，密炼室温度110～140℃，密炼时间6～8分钟，再加入助交联剂0.2～3份、硫化剂2～4份在开炼机上进行开炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间15～20分钟；
停放：将上述混炼后的三元乙丙橡胶在15～30℃的环境下，停放时间大于16小时；
返炼：将上述停放后的三元乙丙混炼胶在开炼机上进行返炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间10～15分钟。
作为优选，所述的步骤“炼胶”中的密炼室温度120～130℃，密炼时间7分钟；开炼机温度60～70℃，开炼时间20分钟。
Claims (4)
1.一种排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方，由下述原料按质量份数组成：
所述三元乙丙橡胶I，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较宽，门尼黏度较低，ENB含量在3～5％，乙烯含量在60～70％；
三元乙丙橡胶II是充油三元乙丙橡胶，充油30～50％，分子量在100万以上，分子量分布较窄，门尼黏度中等，乙烯含量在55～70％，ENB含量3～5％；
三元乙丙橡胶III是ENB含量在0～3％，门尼黏度较高，分子量分布窄，乙烯含量60～70％，超高分子量的三元乙丙橡胶。
2.根据权利要求1所述的排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方，其中：所述的金属氧化物是氧化锌或者氧化镁中的一种或两种；
所述的防老剂是防老剂是2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(RD)0.5～2份、防老剂丙酮与二苯胺高温缩合物(BLE-C)1～2份、防老剂2-硫醇基苯并咪唑(MB)0.5～2份中的一种、两种或三种；
所述的增塑剂是美国太阳石油公司的石蜡油sunpar 2280；
所述的炭黑是高耐磨碳黑(N33O)、快压出碳黑(N550)、通用碳黑(N660)、半补强碳黑(N774)中的一种或两种；
所述的硫化剂是二叔丁基过氧化异丙基苯或者过氧化二异丙苯；
所述的助交联剂是助交联剂是二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)0.2～1份、硫磺0.1～1.0份、三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)0.5～2.5份、二甲基丙烯酸丁二醇(BDMA)0.5～3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)0.2～2份中的一种或两种或三种。
3.一种排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶的制备方法，是通过以下步骤实现的：
炼胶：将三元乙丙橡胶I 20～40份、三元乙丙橡胶II 20～40份、三元乙丙橡胶III60～20份在密炼机中塑炼，随后将金属氧化物3～10份，硬脂酸0.5～1.5份，防老剂2～4份，炭黑20～100份以及增塑剂5～60份加入到密炼机中进行密炼，密炼室温度110～140℃，密炼时间6～8分钟，再加入助交联剂0.2～3份、硫化剂2～4份在开炼机上进行开炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间15～20分钟；
停放：将上述混炼后的三元乙丙橡胶在15～30℃的环境下，停放时间大于16小时；
返炼：将上述停放后的三元乙丙混炼胶在开炼机上进行返炼，开炼机温度50～80℃，开炼时间10～15分钟。
4.根据权利要求3所述的排气系统吊耳用耐高温三元乙丙橡胶配方，其中：所述的步骤“炼胶”中的密炼室温度120～130℃，密炼时间7分钟；开炼机温度60～70℃，开炼时间20分钟。
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