CN103819828A - 一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法 - Google Patents

一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法,其由下列重量份的原料制成:氯磺化聚乙烯橡胶100份,炭黑N990 110~130份,增塑剂10~20份,凡士林2~4份,活性氧化镁13~17份,防老剂2~3份,石蜡1~3份,聚乙烯蜡AC-617 2~4份,硫化剂BIPB 3~4份,交联助剂2.5~3.5份。通过备料、密炼、冷却和开炼制备步骤制得,具有高强度、低压缩永久变形、耐低温、耐老化、耐油等特性,完全达到收割机液压油管的要求,同时无毒、无味、储藏稳定。

Description

一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域,具体涉及一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法。
背景技术
在目前的收割机行业中,液压转向系统的应用越来越普遍。由于液压转向器中的连接管属于高压系列,并且长期与燃油接触,它的稳定性和可靠性关系到机车及人身的安全,所以对其的技术含量、标准要求越来越高,然而目前的收割机液压油管产品无论是在耐热、耐油、耐压、耐老化、脉冲性能方面,还是在产品合格率、成本上都远远满足不了目前收割机液压转向系统的发展需求。
国内现有收割机液压转向系统中的油管,其胶层一般采用氯磺化聚乙烯橡胶为主要原料,辅以炭黑、促进剂等其他物料为辅助剂混炼挤出制成。因此,为了提高胶管的性能,可以通过提高混炼胶的性能来实现。
发明内容
本发明主要是针对上述技术中存在的问题,提供一种耐热、耐油、耐压、耐老化、耐低温、合格率高、成本较低的收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料及其制备方法。
为了解决以上技术问题,本发明提供了一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料,由下列重量份的原料制成:氯磺化聚乙烯橡胶100份、炭黑N990 110~130份、增塑剂10~20份、凡士林 2~4份、活性氧化镁13~17份、防老剂2~3份、石蜡1~3份、聚乙烯蜡AC-617 2~4份、硫化剂BIPB 3~4份、交联助剂 2.5~3.5份。
作为优选,所述的增塑剂为增塑剂TP759、增塑剂TOTM,其中,
增塑剂TP759  2~8份
增塑剂TOTM  8~12份。
作为优选,所述的防老剂为防老剂NBC、防老剂RD,其中,
防老剂NBC  1.2~1.8份
防老剂RD  0.8~1.2份。
作为优选,所述的交联助剂为交联助剂TAIC、交联助剂HVA-2,其中,
交联助剂TAIC 1.9~2.5份
交联助剂HVA-2 0.6~1份。
所述收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料的制备方法,具体工艺步骤为:
1)备料:称取100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、110~130重量份的炭黑N990、10~20重量份的增塑剂、2~4重量份的凡士林、13~17重量份的活性氧化镁、2~3重量份的防老剂、1~3重量份的石蜡、2~4重量份的聚乙烯蜡AC-617、3~4重量份的硫化剂BIPB、2.5~3.5重量份的交联助剂;
2)密炼:首先将100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、2~4重量份的凡士林、13~17重量份的活性氧化镁、2~3重量份的防老剂、1~3重量份的石蜡、2~4重量份的聚乙烯蜡AC-617放入密炼机,在50~60℃的温度下进行混炼,混炼时间为30~40秒,然后将110~130重量份的炭黑N990、10~20重量份的增塑剂放入所述的密炼机,在70~75℃的温度下进行混炼,混炼时间为4~5分钟,最后将混炼胶料排出,排料后过滤;
3)冷却:将密炼后的胶料在空气中自然冷却至常温,并停放4~8小时,以促进混合料内部材料的均匀;
4)开炼:将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼,然后将3~4重量份的硫化剂BIPB、2.5~3.5重量份的交联助剂加入混炼胶中,在开炼过程中保持冷却水在70℃以下,胶料温度在90℃以下,即可得成品。
作为优选,所述步骤2)中,排料后用孔径为250μm的过滤网进行过滤。
作为优选,所述步骤4)中,在开炼时依次经:左右割刀各3次、三角包3次、薄通2次、三角包2次,然后开片、包装入库,完成胶料制备。
注:上述原料都是能从市场上购得的现有原材料:
(1)氯磺化聚乙烯橡胶:吉化产氯磺化聚乙烯CSM40型;
(2)增塑剂TP759:一种低挥发性的聚醚/聚酯混合型的增塑剂;
(3)增塑剂TOTM:偏苯三酸三辛酯;
(4)防老剂NBC:二丁基二硫代氨基甲酸镍;
(5)防老剂RD:2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉;
(6)硫化剂BIPB:双叔丁基过氧化二异丙基苯;
(7)交联助剂TAIC:三烯基甲基三异氰脲酸脂;
(8)交联助剂HVA-2:N,N′-间苯撑双马来酰亚胺。
主要原料性能分析如下:
氯磺化聚乙烯是聚乙烯的衍生物,是将聚乙烯溶解在四氯化碳、四氟乙烯或六氯乙烷中,以偶氮二异丁氰为催化剂或在紫外线照射下,通过氯和二氧化碳的混合气或用亚硫酰氯进行反应而得。其具有耐老化、耐臭氧性能,耐油性能仅次于丁腈和氯丁橡胶,由于其分子链中含有氯元素还具有良好的耐燃性能。
炭黑N990为中粒子热裂炭黑,其具有混炼时间短、容易混炼、结构相当低、填充量大等特点,并可赋予胶料良好的耐热性、回弹性和压缩永久变形性,在密封和减震制品中应用可替代喷雾炭黑和半补强炭黑,是一种功能性填充剂。
在本发明中通过采用两种增塑剂并用,达到一种性能互补的效果。增塑剂TP759是一种低挥发性的聚醚/聚酯混合型的增塑剂,采用TP759增塑剂的橡胶组合物热老化后可更大程度上保持其原有性能;环保型增塑剂TOTM是一种耐热和耐久型增塑剂,兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点,相容性、塑化性能、低温性能较聚酯增塑剂优,并且提高了胶料的环保性能。
在本发明中通过加入防老剂RD和防老剂NBC并用,可使产品具有优良的耐热性能、耐臭氧性能、耐热水蒸汽性能、更好的耐天候性,同时对屈挠龟裂、热氧老化也有较好的防护作用,其中防老剂NBC对光、氧、臭氧和热有良好的稳定作用。
在本发明中采用包含交联助剂的过氧化物硫化体系,使得橡胶的耐寒性改善和压缩永久变形极小,同时拉伸强度和扯断伸长率也较大,疲劳性很好。这一优点是单独使用过氧化物,以及使用过氧化物、硫磺与其他助交联剂的组合作为硫化体系所不具备的。
活性氧化镁,为稳定剂。同时活性氧化镁也可作为吸酸剂,吸收硫化过程中产生的氯化氢,保证硫化的顺利进行。
在本发明中加入的石蜡可使产品具有优良的耐热性、抗抽出、又有较好的耐光性和电绝缘性,能增加产品的塑性和韧性,提高产品的扯断伸长性能。
另外在加工工艺方面,配方中加入流动助剂聚乙烯蜡,有利于材料在加工过程中的挤出成型。
采用本发明的配方和制备方法混炼橡胶,经测定,本发明制备的氯磺化聚乙烯橡胶的性能达到如下指标:
硬度(邵氏A)70±5;拉伸强度>12Mpa;扯断伸长率>350%;压缩永久变形<13%(100℃×72h,压缩25%);耐臭氧性(50ppm×40℃×24h,拉伸20%)良好;耐低温性(-40℃)良好;耐老化性(120℃×72h)良好。
本发明的配方具有高强度、低压缩永久变形、耐低温、耐老化、耐油等特性,完全达到收割机液压油管的要求,同时无毒、无味、储藏稳定。按照本发明的配方制备得到的收割机液压油管耐油、耐疲劳、使用寿命长、密封性良好,长期接触燃油不膨胀,结构稳定牢固,不易产生液体泄漏。此配方也应用于与收割机液压油管性能相似的产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述,但本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明。
实施例1:
主要原料按照下述重量份配比配制:
氯磺化聚乙烯橡胶100份、炭黑N990 120份、增塑剂15份、凡士林3份、活性氧化镁15份、防老剂2.5份、石蜡2份、聚乙烯蜡AC-617 3份、硫化剂BIPB 3.5份、交联助剂 3份。
具体工艺步骤如下:
1)备料:称取100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、120重量份的炭黑N990、5重量份的增塑剂TP759、10重量份的增塑剂TOTM、3重量份的凡士林、15重量份的活性氧化镁、1.5重量份的防老剂NBC、1重量份的防老剂RD、2重量份的石蜡、3重量份的聚乙烯蜡AC-617、3.5重量份的硫化剂BIPB、2.2重量份的交联助剂 TAIC、0.8重量份的交联助剂HVA-2;
2)密炼:首先将100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、3重量份的凡士林、15重量份的活性氧化镁、1.5重量份的防老剂NBC、1重量份的防老剂RD、2重量份的石蜡、3重量份的聚乙烯蜡AC-617放入密炼机,在55℃的温度下进行混炼,混炼时间为35秒,然后将120重量份的炭黑N990、5重量份的增塑剂TP759、10重量份的增塑剂TOTM放入所述的密炼机,在72℃的温度下进行混炼,混炼时间为4.5分钟,最后将混炼胶料排出,排料后用孔径为250μm的过滤网进行过滤;
3)冷却:将密炼后的胶料在空气中自然冷却至常温,并停放6小时;
4)开炼:将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼,然后将3.5重量份的硫化剂BIPB、2.2重量份的交联助剂 TAIC、0.8重量份的交联助剂HVA-2加入混炼胶中,在开炼过程中保持冷却水在70℃以下,胶料温度在90℃以下,依次经:左右割刀各3次、三角包3次、薄通2次、三角包2次,然后开片、包装入库,完成胶料制备。
实施例2:
主要原料按照下述重量份配比配制:
氯磺化聚乙烯橡胶100份、炭黑N990 110份、增塑剂10份、凡士林 2份、活性氧化镁13份、防老剂2份、石蜡1份、聚乙烯蜡AC-617 2份、硫化剂BIPB 3份、交联助剂 2.5份。
具体工艺步骤如下:
1)备料:称取100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、110重量份的炭黑N990、2重量份的增塑剂TP759、8重量份的增塑剂TOTM、2重量份的凡士林、13重量份的活性氧化镁、1.2重量份的防老剂NBC、0.8重量份的防老剂RD、1重量份的石蜡、2重量份的聚乙烯蜡AC-617、3重量份的硫化剂BIPB、1.9重量份的交联助剂 TAIC、0.6重量份的交联助剂HVA-2;
2)密炼:首先将100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、2重量份的凡士林、13重量份的活性氧化镁、1.2重量份的防老剂NBC、0.8重量份的防老剂RD、1重量份的石蜡、2重量份的聚乙烯蜡AC-617放入密炼机,在50℃的温度下进行混炼,混炼时间为40秒,然后将110重量份的炭黑N990、2重量份的增塑剂TP759、8重量份的增塑剂TOTM放入所述的密炼机,在75℃的温度下进行混炼,混炼时间为4分钟,最后将混炼胶料排出,排料后用孔径为250μm的过滤网进行过滤;
3)冷却:将密炼后的胶料在空气中自然冷却至常温,并停放8小时;
4)开炼:将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼,然后将3重量份的硫化剂BIPB、1.9重量份的交联助剂 TAIC、0.6重量份的交联助剂HVA-2加入混炼胶中,在开炼过程中保持冷却水在70℃以下,胶料温度在90℃以下,依次经:左右割刀各3次、三角包3次、薄通2次、三角包2次,然后开片、包装入库,完成胶料制备。
实施例3:
主要原料按照下述重量份配比配制:
氯磺化聚乙烯橡胶100份、炭黑N990 130份、增塑剂20份、凡士林4份、活性氧化镁17份、防老剂3份、石蜡3份、聚乙烯蜡AC-617 4份、硫化剂BIPB 4份、交联助剂 3.5份。
具体工艺步骤如下:
1)备料:称取100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、130重量份的炭黑N990、8重量份的增塑剂TP759、12重量份的增塑剂TOTM、4重量份的凡士林、17重量份的活性氧化镁、1.8重量份的防老剂NBC、1.2重量份的防老剂RD、3重量份的石蜡、4重量份的聚乙烯蜡AC-617、4重量份的硫化剂BIPB、2.5重量份的交联助剂 TAIC、1.0重量份的交联助剂HVA-2;
2)密炼:首先将100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、4重量份的凡士林、17重量份的活性氧化镁、1.8重量份的防老剂NBC、1.2重量份的防老剂RD、3重量份的石蜡、4重量份的聚乙烯蜡AC-617放入密炼机,在60℃的温度下进行混炼,混炼时间为30秒,然后将130重量份的炭黑N990、8重量份的增塑剂TP759、12重量份的增塑剂TOTM放入所述的密炼机,在70℃的温度下进行混炼,混炼时间为5分钟,最后将混炼胶料排出,排料后用孔径为250μm的过滤网进行过滤;
3)冷却:将密炼后的胶料在空气中自然冷却至常温,并停放4小时;
4)开炼:将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼,然后将4重量份的硫化剂BIPB、2.5重量份的交联助剂 TAIC、1.0重量份的交联助剂HVA-2加入混炼胶中,在开炼过程中保持冷却水在70℃以下,胶料温度在90℃以下,依次经:左右割刀各3次、三角包3次、薄通2次、三角包2次,然后开片、包装入库,完成胶料制备。
本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明,与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:氯磺化聚乙烯橡胶100份、炭黑N990 110~130份、增塑剂10~20份、凡士林 2~4份、活性氧化镁13~17份、防老剂2~3份、石蜡1~3份、聚乙烯蜡AC-617 2~4份、硫化剂BIPB 3~4份、交联助剂 2.5~3.5份。
2.根据权利要求1所述的一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料,其特征在于:所述的增塑剂为增塑剂TP759、增塑剂TOTM,其中,
增塑剂TP759  2~8份
增塑剂TOTM  8~12份。
3.根据权利要求1所述的一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料,其特征在于:所述的防老剂为防老剂NBC、防老剂RD,其中,
防老剂NBC  1.2~1.8份
防老剂RD  0.8~1.2份。
4.根据权利要求1所述的一种收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料,其特征在于:所述的交联助剂为交联助剂TAIC、交联助剂HVA-2,其中,
交联助剂TAIC 1.9~2.5份
交联助剂HVA-2 0.6~1份。
5.一种权利要求1所述收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料的制备方法,其特征在于:具体工艺步骤为:
1)备料:称取100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、110~130重量份的炭黑N990、10~20重量份的增塑剂、2~4重量份的凡士林、13~17重量份的活性氧化镁、2~3重量份的防老剂、1~3重量份的石蜡、2~4重量份的聚乙烯蜡AC-617、3~4重量份的硫化剂BIPB、2.5~3.5重量份的交联助剂;
2)密炼:首先将100重量份的氯磺化聚乙烯橡胶、2~4重量份的凡士林、13~17重量份的活性氧化镁、2~3重量份的防老剂、1~3重量份的石蜡、2~4重量份的聚乙烯蜡AC-617放入密炼机,在50~60℃的温度下进行混炼,混炼时间为30~40秒,然后将110~130重量份的炭黑N990、10~20重量份的增塑剂放入所述的密炼机,在70~75℃的温度下进行混炼,混炼时间为4~5分钟,最后将混炼胶料排出,排料后过滤;
3)冷却:将密炼后的胶料在空气中自然冷却至常温,并停放4~8小时;
4)开炼:将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼,然后将3~4重量份的硫化剂BIPB、2.5~3.5重量份的交联助剂加入混炼胶中,在开炼过程中保持冷却水在70℃以下,胶料温度在90℃以下,即可得成品。
6.根据权利要求5所述收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,排料后用孔径为250μm的过滤网进行过滤。
7.根据权利要求5所述收割机液压油管用氯磺化聚乙烯胶料的制备方法,其特征在于:所述步骤4)中,在开炼时依次经:左右割刀各3次、三角包3次、薄通2次、三角包2次,然后开片、包装入库,完成胶料制备。
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