CN102432950B - 一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法 - Google Patents

一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法，包括配方、制备工艺。本发明采用三元乙丙橡胶；在配方中采用硫黄、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆的硫化体系，以提高材料的耐压变和耐热性能；在配方中加入2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的防老剂，以提高材料的耐热抗老化性能；在配方中加入矽丽粉和活性碳酸钙的填充补强剂，以提高材料的抗电阻性能；并配套以相应制备工艺的技术方案，克服了现有技术存在耐热、耐压变，耐电阻性能低的不足，通过制备出耐热、耐压变、耐电阻的橡胶材料，使所制作的汽车冷却水管制品提高了耐热、耐压变，耐电阻性能，达到了满足汽车工业对橡胶制品日益增高的需求，符合马自达MES PA15 185A标准的目的。

Description

一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶材料的制备方法，具体是指用于制造汽车冷却水管，具备耐热、耐压变、耐电阻性能的一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法。
背景技术
现有技术用于制作汽车冷却系统等橡胶制品的橡胶材料耐热、耐压变，耐电阻性能偏低，无法满足马自达MES PA15 185A标准要求，例如，三元乙丙橡胶制作的汽车冷却系统橡胶制品的试验数据如下：
标准规范  马自达MES PA15 185A
试验项目        试验条件    试验方法    标准值    实测值
1、初始状态
1.1硬度(HA)                MES MN 301 6  70±5     68
1.2拉伸强度(MPa)           MES MN 301 4  ≥10      11.0
1.3扯断伸长率(％)          MES MN 301 4  ≥300     457
2、耐热空气老化 150℃×70h MES MN 301 7.3
2.1硬度变化(HA)                         0～+15     +18
2.2拉伸强度变化(％)                     -30～+30   +14.3
2.3扯断伸长率变化(％)                   -65～0     -47.6
3、耐压变(％)   150℃×70h MES MN 301 11 ≤80      87.4
4、耐电阻Ω/cm)            MES MN 301   ≥5.0×104 0.1×104
结论：第2耐热项中的2.1硬度变化，第3耐压变项，第4耐电阻项不合格。
因此，现有技术存在耐热、耐压变，耐电阻性能低，难以满足汽车工业对橡胶制品日益增高要求的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用三元乙丙橡胶；在配方中采用硫黄、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆的硫化体系，以提高材料的耐压变和耐热性能；在配方中加入2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的防老剂，以提高材料的耐热抗老化性能；在配方中加入矽丽粉和活性碳酸钙的填充补强剂，以提高材料的抗电阻性能；并配套以相应制备工艺的技术方案，提供一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法，旨在通过制备出耐热、耐压变、耐电阻的橡胶材料，使所制作的汽车冷却水管制品提高耐热、耐压变，耐电阻性能，达到满足汽车工业对橡胶制品日益增高的需求，符合马自达MES PA15185A标准的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法，包括配方、制备工艺，其中，所述的配方为，
橡胶原料：三元乙丙橡胶，27.82％；
补强填充剂：快压出炉黑，21.43％；非污染高定伸半补强炉黑，11.13％；矽丽粉，5.56％；活性碳酸钙，13.91％；
增塑剂：石蜡油，16.69％；
活性剂：氧化锌，1.39％；硬脂酸，0.28％；
硫化剂：硫黄，0.14％；二硫化四甲基秋兰姆，0.21％；四硫化双五甲撑秋兰姆，0.21％；
促进剂：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，0.42％；二硫化二乙基二苯基秋兰姆，0.14％；N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，0.14％；
防老剂：2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，0.42；
防焦剂：N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，0.11％；
配方单位为重量百分比；
所述的制备工艺为混炼；
步骤一、密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜100℃，转速：32转/分钟，将配方中的橡胶原料及补强填充剂、增塑剂、活性剂、促进剂、防老剂、防焦剂投入到密炼机中，密炼用时5～6分钟，之后，胶温控制在150℃以下排胶，然后在开放式炼机上出片、冷却，获得母炼胶，待用；
步骤二、将母炼胶投入到密炼机中，密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜90℃，转速：32转/分钟，均匀加入配方中的硫化剂混炼，混炼用时2分钟，之后，胶温控制在90℃以下排胶，然后在开放式炼胶机上出片、冷却，静置8小时～240小时，获得可供制作汽车冷却水管等制品使用的耐热、耐压变、耐电阻的混炼橡胶材料。
用本发明制备的橡胶材料所制造的汽车冷却水管，经各项机械强度及理化指标的检测，均符合MES MN 3016、MES MN 3014、MES MN 3017.3、MES MN30111、MES MN30113、MES MN 301马自达标准，并满足ELV指令要求。
上述，本发明采用三元乙丙橡胶；在配方中采用硫黄、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆的硫化体系，以提高材料的耐压变和耐热性能；在配方中加入2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的防老剂，以提高材料的耐热抗老化性能；在配方中加入矽丽粉和活性碳酸钙的填充补强剂，以提高材料的抗电阻性能；并配套以相应制备工艺的技术方案，克服了现有技术存在耐热、耐压变，耐电阻性能低的不足，所提供的一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法，通过制备出耐热、耐压变、耐电阻的橡胶材料，使所制作的汽车冷却水管制品提高了耐热、耐压变，耐电阻性能，达到了满足汽车工业对橡胶制品日益增高的需求，符合马自达MES PA15 185A标准的目的。
实施例说明
以下通过具体实施例对本发明的一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法作进一步详细说明，所属领域的技术人员可以参照实施例的配方及制备方法制得耐热、耐压变、耐电阻的汽车冷却水管橡胶材料，但不应理解为对本发明的任何限制。
具体实施方式
实施例
品名：汽车冷却水管耐热耐压变耐电阻的橡胶材料
配方：配方单位为重量百分比；
橡胶原料：三元乙丙橡胶，27.82％；
补强填充剂：快压出炉黑，21.43％；非污染高定伸半补强炉黑，11.13％；矽丽粉，5.56％；活性碳酸钙，13.91％；
增塑剂：石蜡油，16.69％；
活性剂：氧化锌，1.39％；硬脂酸，0.28％；
硫化剂：硫黄，0.14％；二硫化四甲基秋兰姆，0.21％；四硫化双五甲撑秋兰姆，0.21％；
促进剂：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，0.42％；二硫化二乙基二苯基秋兰姆，0.14％；N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，0.14％；
防老剂：2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，0.42；
防焦剂：N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，0.11％；
制备：
制备条件、设备
环境气压：一个大气压；
环境温度：室温；
制备设备：22时开炼机、55L加压式密炼机；
制备工艺：混炼；
步骤一、密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜100℃，转速：32转/分钟，将配方中的橡胶原料及补强填充剂、增塑剂、活性剂、促进剂、防老剂、防焦剂投入到密炼机中，密炼用时5～6分钟，之后，胶温控制在150℃以下排胶，然后在开放式炼机上出片、冷却，获得母炼胶，待用；
步骤二、将母炼胶投入到密炼机中，密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜90℃，转速：32转/分钟，均匀加入配方中的硫化剂混炼，混炼用时2分钟，之后，胶温控制在90℃以下排胶，然后在开放式炼胶机上出片、冷却，静置8小时～240小时，获得可供制作汽车冷却水管等制品使用的耐热、耐压变、耐电阻的混炼橡胶材料。
试验
用本发明制备的橡胶材料所制造的汽车冷却水管的试验数据如下：
标准规范    马自达MES PA15 185A
试验项目    试验条件    试验方法    标准值    实测值
1、初始状态
1.1硬度(HA)                MES MN 301 6   70±5     72
1.2拉伸强度(MPa)           MES MN 301 4   ≥10      10.9
1.3扯断伸长率(％)          MES MN 301 4   ≥300     485
2、耐热空气老化 150℃×70h MES MN 301 7.3
2.1硬度变化(HA)                          0～+15     +11
2.2拉伸强度变化(％)                      -30～+30   +15.3
2.3扯断伸长率变化(％)                    -65～0     -48.9
3、耐压变(％)   150℃×70h MES MN 301 11 ≤80       78.0
4、耐电阻Ω/cm)            MES MN 301    ≥5.0×104 36.1×104
结论：本发明的制品的实测结果：符合标准要求。

Claims (1)

1.一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括配方、制备工艺，所述的配方为，
橡胶原料：三元乙丙橡胶，27.82％；
补强填充剂：快压出炉黑，21.43％；非污染高定伸半补强炉黑，11.13％；矽丽粉，5.56％；活性碳酸钙，13.91％；
增塑剂：石蜡油，16.69％；
活性剂：氧化锌，1.39％；硬脂酸，0.28％；
硫化剂：硫黄，0.14％；二硫化四甲基秋兰姆，0.21％；四硫化双五甲撑秋兰姆，0.21％；
促进剂：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，0.42％；二硫化二乙基二苯基秋兰姆，0.14％；N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，0.14％；
防老剂：2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，0.42％；
防焦剂：N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，0.11％；
配方单位为重量百分比；
所述的制备工艺为混炼；
步骤一、密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜100℃，转速：32转/分钟，将配方中的橡胶原料及补强填充剂、增塑剂、活性剂、促进剂、防老剂、防焦剂投入到密炼机中，密炼用时5～6分钟，之后，胶温控制在150℃以下排胶，然后在开放式炼机上出片、冷却，获得母炼胶，待用；
步骤二、将母炼胶投入到密炼机中，密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度＜90℃，转速：32转/分钟，均匀加入配方中的硫化剂混炼，混炼用时2分钟，之后，胶温控制在90℃以下排胶，然后在开放式炼胶机上出片、冷却，静置8小时～240小时，获得可供制作汽车冷却水管制品使用的耐热、耐压变、耐电阻的混炼橡胶材料。
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