CN104086826B - 一种汽车用耐油耐高温橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料按重量份数包括：45-55份的顺丁橡胶、20-25份的丙烯酸酯橡胶、20-35份的硅橡胶、15-20份的白炭黑、10-15份的改性纳米滑石粉、2-5份的硫磺、0.5-1.2份的氧化锌、1-3份的磷酸三甲苯酯、0.5-2份的氧化聚乙烯、3.5-4.5份的促进剂TMDT、2-5份的防老剂、0.2-0.5份的环氧亚麻子油、0.2-0.5份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.0-1.5份的微晶蜡。本发明所述的橡胶材料，耐磨性、耐热性、耐油性好，可用于汽车油箱。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种汽车用耐油耐高温橡胶材料。
背景技术
橡胶与汽车的关系极为紧密。目前大约70％以上的橡胶产品都用在汽车上面。橡胶工业至少3/4的生产产值来自于对汽车的配套和维修，1/3以上的经济增长点依靠汽车工业的发展和进步。近年来汽车工业的迅猛发展将给橡胶工业带来前所未有的机遇，同时对车用橡胶制品和新材料提出了更高的要求，这也将是对橡胶工业的巨大挑战。现代世界合成橡胶工业以智能化设计与合成，高效清洁生产为基本特点。在不断提高产品质量，优化生产工艺的同时，更加注重对现有合成橡胶的改性，使之不断的向专用化和高性能方向发展。
汽车橡胶制品的一大特点是在高温、动态状态下使用，橡胶承受着极端苛刻的使用条件，与汽车的整体寿命相比，使用时间短、易损坏。现有市场上的橡胶材料的耐热性能和耐油性能普遍不佳，往往不能满足汽车用橡胶材料的要求，容易导致过早老化，出现表面发裂发粘等问题，长时间出现表面掉块从而失去功能，导致橡胶材料报废，影响汽车的使用，甚至可能对人身造成伤害。
因此，优化橡胶组分得到耐油耐高温的橡胶材料是目前亟待解决的问题。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种汽车用耐油耐高温橡胶材料，其具有优秀的机械强度、耐油性和耐高温性能。
本发明提出了一种汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料按重量份数包括：45-55份的顺丁橡胶、20-25份的丙烯酸酯橡胶、20-35份的硅橡胶、15-20份的白炭黑、10-15份的改性纳米滑石粉、2-5份的硫磺、0.5-1.2份的氧化锌、1-3份的磷酸三甲苯酯、0.5-2份的氧化聚乙烯、3.5-4.5份的促进剂TMDT、2-5份的防老剂、0.2-0.5份的环氧亚麻子油、0.2-0.5份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.0-1.5份的微晶蜡。
优选地，其原料按重量份数包括：46-53份的顺丁橡胶、22-24份的丙烯酸酯橡胶、22.5-33份的硅橡胶、17-19份的白炭黑、12-14份的改性纳米滑石粉、3-4份的硫磺、0.7-1.0份的氧化锌、1.5-2.8份的磷酸三甲苯酯、0.9-1.7份的氧化聚乙烯、3.9-4.3份的促进剂TMDT、2.6-4.5份的防老剂、0.3-0.4份的环氧亚麻子油、0.33-0.49份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.1-1.35份的微晶蜡。
优选地，其原料按重量份数包括：50份的顺丁橡胶、23份的丙烯酸酯橡胶、25份的硅橡胶、17.8份的白炭黑、13份的改性纳米滑石粉、3.5份的硫磺、0.8份的氧化锌、2.3份的磷酸三甲苯酯、1.5份的氧化聚乙烯、4.1份的促进剂TMDT、3.3份的防老剂、0.32份的环氧亚麻子油、0.39份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.2份的微晶蜡。
优选地，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶中的一种或多种的组合物。
优选地，所述改性纳米滑石粉改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种，改性方法为湿法改性。
优选地，所述硅烷偶联剂为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、甲氧基乙氧基硅烷、乙酰氧基硅烷中的一种。
优选地，其特征在于，所述改性纳米滑石粉颗粒度为1200-1800目。
优选地，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
本发明中选用丙烯酸酯橡胶和硅橡胶为生胶，顺丁橡胶作为丙烯酸酯橡胶和硅橡胶的增容剂，一方面，得到的橡胶制品同时具有丙烯酸酯橡胶的耐热性、耐油性、耐臭氧性、抗紫外线性以及硅橡胶的耐候性、低压缩永久变形性；另一方面，顺丁橡胶的加入改善了丙烯酸酯橡胶和硅橡胶的相容性，增大的相界面积和分子链段的运动，降低了顺丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶的玻璃化转变温度，改善了橡胶材料的物理和机械性能以及耐热性，扩大了橡胶材料的应用范围，可以代替在较苛刻温度环境中使用的特种橡胶，特别适用于汽车领域。
本发明中采用了改性的纳米滑石粉配合白炭黑作为补强剂，改性的纳米滑石粉用偶联剂湿法处理，偶联剂改善了滑石粉的表面活性以及滑石粉与橡胶大分子的相互作用，提高了滑石粉与橡胶的相容性，经过硫化的硫化胶缝隙较少甚至被消除，使硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度均有所提高，改善了橡胶的综合性能同时降低了生产的成本。
本发明中利用RD、MB、DNP、4010NA的混合物为防老剂，防老剂RD对热氧老化有极佳的防护效能，而DNP有优越的耐老化以及天候老化性能，以及提高其他防老剂效能的作用，与RD、MB、4010NA并用具有更好的耐热耐老化性能，提高了橡胶的综合性能。
本发明中根据补强剂相应的添加了增塑剂磷酸三甲苯酯、环氧亚麻子油、乙酰柠檬酸三乙酯、微晶蜡，提高橡胶耐热性的同时改善橡胶热空气老化的硬度变化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
本发明的实施例中，所述汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料组成中，顺丁橡胶还可以为47、47.8、49、51、52、54份、丙烯酸酯橡胶还可以为21、24.7份、硅橡胶还可以为21、22、23、24、26.7、28、29、30、30.4、31、32、34份、白炭黑还可以为16、18、18.6份、改性纳米滑石粉还可以为11、12.6份、硫磺还可以为3.4、4.3份、氧化锌还可以为0.6、0.9、1.1份、磷酸三甲苯酯还可以为2、2.6份、氧化聚乙烯还可以为0.6、0.7、0.8、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.6、1.8、1.9份、促进剂TMDT还可以为3.6、3.7、3.8、4.0、4.2、4.4份、防老剂还可以为2.3、3、4、4.3份、环氧亚麻子油还可以为0.37份、乙酰柠檬酸三乙酯还可以为0.34份、微晶蜡还可以为1.3、1.4份。
实施例1
本发明所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料按重量份数包括：45份的顺丁橡胶、25份的丙烯酸酯橡胶、30份的硅橡胶、15份的白炭黑、14份的改性纳米滑石粉、4份的硫磺、1.2份的氧化锌、1.2份的磷酸三甲苯酯、0.5份的氧化聚乙烯、3.5份的促进剂TMDT、3.5份的防老剂、0.5份的环氧亚麻子油、0.33份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.4份的微晶蜡。
实施例2
本发明所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料按重量份数包括：50份的顺丁橡胶、23份的丙烯酸酯橡胶、25份的硅橡胶、17.8份的白炭黑、13份的改性纳米滑石粉、3.5份的硫磺、0.8份的氧化锌、2.3份的磷酸三甲苯酯、1.5份的氧化聚乙烯、4.1份的促进剂TMDT、3.3份的防老剂、0.32份的环氧亚麻子油、0.39份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.2份的微晶蜡。
实施例3
本发明所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其原料按重量份数包括：55份的顺丁橡胶、20份的丙烯酸酯橡胶、35份的硅橡胶、20份的白炭黑、15份的改性纳米滑石粉、5份的硫磺、0.7份的氧化锌、2.9份的磷酸三甲苯酯、1.8份的氧化聚乙烯、4.3份的促进剂TMDT、5份的防老剂、0.22份的环氧亚麻子油、0.5份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.1份的微晶蜡。
表1是本发明所述汽车用耐油耐高温橡胶材料的物理机械性能。
表1本发明所述汽车用耐油耐高温橡胶材料的物理机械性能
Claims (18)
1.一种汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：45-55份的顺丁橡胶、20-25份的丙烯酸酯橡胶、20-35份的硅橡胶、15-20份的白炭黑、10-15份的改性纳米滑石粉、2-5份的硫磺、0.5-1.2份的氧化锌、1-3份的磷酸三甲苯酯、0.5-2份的氧化聚乙烯、3.5-4.5份的促进剂TMDT、2-5份的防老剂、0.2-0.5份的环氧亚麻子油、0.2-0.5份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.0-1.5份的微晶蜡。
2.根据权利要求1所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：46-53份的顺丁橡胶、22-24份的丙烯酸酯橡胶、22.5-33份的硅橡胶、17-19份的白炭黑、12-14份的改性纳米滑石粉、3-4份的硫磺、0.7-1.0份的氧化锌、1.5-2.8份的磷酸三甲苯酯、0.9-1.7份的氧化聚乙烯、3.9-4.3份的促进剂TMDT、2.6-4.5份的防老剂、0.3-0.4份的环氧亚麻子油、0.33-0.49份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.1-1.35份的微晶蜡。
3.根据权利要求2中所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：50份的顺丁橡胶、23份的丙烯酸酯橡胶、25份的硅橡胶、17.8份的白炭黑、13份的改性纳米滑石粉、3.5份的硫磺、0.8份的氧化锌、2.3份的磷酸三甲苯酯、1.5份的氧化聚乙烯、4.1份的促进剂TMDT、3.3份的防老剂、0.32份的环氧亚麻子油、0.39份的乙酰柠檬酸三乙酯、1.2份的微晶蜡。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶中的一种或多种的组合物。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉使用的改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种，改性方法为湿法改性。
6.根据权利要求4所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉使用的改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种，改性方法为湿法改性。
7.根据权利要求5所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、甲氧基乙氧基硅烷、乙酰氧基硅烷中的一种。
8.根据权利要求6所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、甲氧基乙氧基硅烷、乙酰氧基硅烷中的一种。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉颗粒度为1200-1800目。
10.根据权利要求4所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉颗粒度为1200-1800目。
11.根据权利要求5所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉颗粒度为1200-1800目。
12.根据权利要求6-8任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述改性纳米滑石粉颗粒度为1200-1800目。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
14.根据权利要求4所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
15.根据权利要求5所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
16.根据权利要求6-8任一项所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
17.根据权利要求9所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
18.根据权利要求10或11所述的汽车用耐油耐高温橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为RD、MB、DNP、4010NA的混合物，其组成成分中按重量份数RD:MB:DPN为2:1:1。
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