CN105315558A - 一种用于滚筒洗衣机的排水管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于滚筒洗衣机的排水管及其制备方法。该排水管的原料按照质量份包含160～190份三元乙丙橡胶、120～140份碳黑、30～50份石蜡油、4～6份氧化锌、1～2份防老剂、2～4份润滑剂、1～4份助交联剂和2～4份硫化剂。本发明的排水管通过优化三元乙丙橡胶、碳黑、石蜡油、氧化锌、防老剂、润滑剂、助交联剂和硫化剂的加入量，使得具有优异的抗变形性，从而不仅满足滚筒洗衣机对排水管长寿命的要求，而且提高了排水管的减震密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及滚筒洗衣机技术领域，尤其涉及一种用于滚筒洗衣机排水管及其制备方法。
背景技术
纵观产品发展趋势，随着人们生活水平的逐渐提高，人们对洗衣机震动及密封的要求越来越高。滚筒洗衣机上的排水管作为滚筒洗衣机排水系统的重要组成部件，对滚筒洗衣机起到减震、密封和通气的作用，其性能的好坏直接影响排水管的使用寿命。当前的洗衣机排水管使用寿命不长，且因动态性能不佳，洗衣机排水管产生较大的震动噪音及容易变形，影响整个滚筒洗衣机的洗涤效果及使用寿命。
导致上述问题的原因在于滚筒洗衣机的排水管要求优异的低变形性，从而才能保证其优良的密封性能，而现有技术中用于滚筒洗衣机的排水管的抗变形较差。
发明内容
有鉴于此，本发明一方面提供一种用于滚筒洗衣机的排水管，该排水管具有较好的抗变形性。
一种用于滚筒洗衣机的排水管，其特征在于，其原料按照质量份包含160～190份三元乙丙橡胶、120～140份碳黑、30～50份石蜡油、4～6份氧化锌、1～2份防老剂、2～4份润滑剂、1～4份助交联剂和2～4份硫化剂。
作为优选技术方案，其原料按照质量份包含170～180份三元乙丙橡胶、125～135份碳黑、35～45份石蜡油、4.5～5.5份氧化锌、1.2～1.8份防老剂、2.5～3.5份润滑剂、2～3份助交联剂和2.5～3.5份硫化剂。
作为特别优选技术方案，其原料按照质量份包含175份三元乙丙橡胶、130份碳黑、40份石蜡油、5份氧化锌、1.5份防老剂、3份润滑剂、2.5份助交联剂和3份硫化剂。
三元乙丙橡胶(Ethylene-Propylene-DieneMonomer，EPDM)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯(PA66)烃家族，它具有极好的硫化特性。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
本发明中，以非共轭二烯烃为第三单体，其可以为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯或1，4-己二烯。
此外，改性的三元乙丙橡胶，例如溴化乙丙橡胶、氯化乙丙橡胶、磺化乙丙橡胶、丙烯腈接枝的乙丙橡胶、热塑性乙丙橡胶(EPDM/PP)、氯磺化乙丙橡胶、丙烯酸酯接枝乙丙橡胶等也可用于本发明的原料。值得说明的是，三元乙丙橡胶可以单独使用一种，也可以混合使用多种。本发明的上述三元乙丙橡胶均可以通过商购得到。
所述三元乙丙橡胶的质量份数例如可以是161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187或189。
炭黑是橡胶补强剂之一，可以增加橡胶的耐磨性(比如轮胎用的橡胶)。橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显提高的作用。对于非自补强的合成橡胶，如果没有加入补强剂，便没有使用价值。加入炭黑等补强剂，可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。
本发明中，碳黑可以选自碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N351、碳黑N375、碳黑N550、碳黑N660和碳黑N770。
本发明的碳黑可以单独使用一种，也可以混合使用多种。
本发明的上述碳黑均可以通过商购得到。
所述碳黑的重量份数例如可以是121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138或139。
石蜡油又称晶形蜡，碳原子数约为18～30的烃类混合物，主要组分为直链烷烃(约为80％～95％)，还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20％以下)。石蜡是从原油蒸馏所和的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。
本发明的石蜡油可以单独使用一种，也可以混合使用多种。
本发明的上述石蜡油均可以通过商购得到。
所述石蜡油的重量份数例如可以是31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、40、42、43、44、45、46、47、48或49。
间接法氧化锌，是以锌锭为原料，锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌，并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。不同的锌锭原料，生产出的氧化锌纯度也不一样，此工艺主要生产99.5％～99.7％的氧化锌。
本发明选用的间接法氧化锌，可以是执行标准GB/T3185-92的间接法氧化锌，优选氧化锌含量达到99.8％以上的间接法氧化锌作为本发明的原料。
本发明的上述间接法氧化锌可以通过商购得到。
所述间接法氧化锌的重量份数例如可以是4.1、4.3、4.5、4.7、4.9、5.1、5.3、5.5、5.7或5.9。
喹啉类防老剂中最重要的一类是防老剂RD，又称为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物、1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉的均聚物、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、防老剂TMQ或防老剂224。
防老剂用于提高橡胶对热、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线的作用，以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀的抵抗作用，延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
本发明的上述喹啉类防老剂可以通过商购得到。
所述喹啉类防老剂的重量份数例如可以是1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9。
本发明对采用的润滑剂没有特别限制，可以是常用于橡胶生产中的任何润滑剂，包括但不限于石蜡等。
本发明的润滑剂可以单独使用一种，也可以混合使用多种。
本发明的润滑剂可以通过商购得到。
所述润滑剂的重量份数例如可以是2.1、2.3、2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5、3.7或3.9。
本发明助交联剂可以选择促进剂Activator-70P和促进剂Arcgran70/GR。
本发明的助交联剂可以单独使用一种，也可以混合使用。
本发明的促进剂均可以通过商购得到。
所述促进剂的重量份数例如可以是1.1、1.3、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.7或2.9。
本发明硫化剂可以选择硫化剂双2.5、三异氰尿酸三烯丙酯TAIC、无味交联剂BIBP和过氧化二异丙苯DCP
所述硫磺的质量份数例如可以是2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8或3.9。
可以理解的是，本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述排水管不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由......组成”。
其他组分例如着色剂等，可以选用各种颜料，主要作用使本发明排水管具有多种颜色，提高排水管的美观效果，使应用的选择性大大提高。
本发明另一方面提供一种制备用于滚筒洗衣机的排水管的方法，使用该方法制备的排水管具有较好的抗变形性。
一种制备上述排水管的方法，包括以下步骤：
(1)按照质量份将160～190份三元乙丙橡胶、120～140份碳黑、30～50份石蜡油、4～6份氧化锌、1～2份防老剂、2～4份润滑剂、1～4份助交联剂和2～4份硫化剂置入混炼设备中进行混炼，得到合成橡胶；
(2)将所述合成橡胶成型，而后置入硫化设备中进行硫化处理，得到排水管。
其中，所述硫化处理在加压的条件下进行，所述压力为180～200Kgf/cm2，例如181Kgf/cm2、182Kgf/cm2、183Kgf/cm2、184Kgf/cm2、185Kgf/cm2、186Kgf/cm2、187Kgf/cm2、188Kgf/cm2、189Kgf/cm2、190Kgf/cm2、191Kgf/cm2、192Kgf/cm2、193Kgf/cm2、194Kgf/cm2、195Kgf/cm2、196Kgf/cm2、197Kgf/cm2、198Kgf/cm2或199Kgf/cm2，优选为185～195Kgf/cm2，进一步优选190Kgf/cm2。
优选地，所述步骤(2)的硫化处理的温度为170℃～180℃，例如171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃或180℃，优选172℃～178℃，更优选175℃。
其中，所述步骤(2)的硫化处理的时间为330～390秒，例如335秒、340秒、345秒、350秒、355秒、360秒、365秒、365秒、370秒、375秒或380秒，优选340～380秒，更优选360秒。
其中，步骤(2)之后按照由先至后的顺序还包括将所述硫化处理后得到的排水管进行修边、检验、包装和入库。修边、检验、包装和入库的具体操作已为本领域的技术人员所知晓，在此不再赘述。
本发明的排水管通过优化三元乙丙橡胶、碳黑、石蜡油、氧化锌、防老剂、润滑剂、助交联剂和硫化剂的加入量，使得具有优异的抗变形性，从而不仅满足滚筒洗衣机对排水管长寿命的要求，而且提高了排水管的减震密封效果。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
首先，按照质量份将160份三元乙丙橡胶、130份碳黑、40份石蜡油、5份间接法氧化锌、1.5份防老剂、3份润滑剂、2份助交联剂和3份硫化剂置入密炼机中进行混炼，得到合成橡胶。
接着，将上述合成橡胶通过开炼机热炼均匀后进行挤出成型，然后将挤出成型后的胶条注入硫化设备中的模具内，加压190Kgf/cm2，升温至175℃，时间360秒进行硫化处理。
最后，将所述硫化处理后得到的排水管进行修边、检验、包装和入库，得到排水管。
实施例2
合成橡胶的原料组成为：175份三元乙丙橡胶、130份碳黑、40份石蜡油、5份间接法氧化锌、1.5份防老剂、3份润滑剂、2份助交联剂和3份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
实施例3
合成橡胶的原料组成为：190份三元乙丙橡胶、130份碳黑、40份石蜡油、5份间接法氧化锌、1.5份防老剂、3份润滑剂、2份助交联剂和3份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
实施例4
合成橡胶的原料组成为：160份三元乙丙橡胶、120份碳黑、30份石蜡油、4份间接法氧化锌、1份防老剂、2份润滑剂、1份助交联剂和2份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
实施例5
合成橡胶的原料组成为：170份三元乙丙橡胶、125份碳黑、35份石蜡油、4.5份间接法氧化锌、1.2份防老剂、2.5份润滑剂、2份助交联剂和2.5份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
实施例6
合成橡胶的原料组成为：180份三元乙丙橡胶、135份碳黑、45份石蜡油、5.5份间接法氧化锌、1.8份防老剂、3.5份润滑剂、3份助交联剂和3.5份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
实施例7
合成橡胶的原料组成为：190份三元乙丙橡胶、140份碳黑、50份石蜡油、6份间接法氧化锌、2份防老剂、4份润滑剂、4份助交联剂和4份硫化剂，除此之外，其他条件均同实施例1。
将实施例1～7得到的排水管按照JISK6262所述的方法进行压缩永久变形进行测试，其测试结果如下表：
表1
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种用于滚筒洗衣机的排水管，其特征在于，其原料按照质量份包含160～190份三元乙丙橡胶、120～140份碳黑、30～50份石蜡油、4～6份氧化锌、1～2份防老剂、2～4份润滑剂、1～4份助交联剂和2～4份硫化剂。
2.根据权利要求1所述的排水管，其特征在于，其原料按照质量份包含170～180份三元乙丙橡胶、125～135份碳黑、35～45份石蜡油、4.5～5.5份氧化锌、1.2～1.8份防老剂、2.5～3.5份润滑剂、2～3份助交联剂和2.5～3.5份硫化剂。
3.根据权利要求1或2所述的排水管，其特征在于，其原料按照质量份包含175份三元乙丙橡胶、130份碳黑、40份石蜡油、5份氧化锌、1.5份防老剂、3份润滑剂、2.5份助交联剂和3份硫化剂。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的排水管，其特征在于，合成所述三元乙丙橡胶的非共轭二烯烃单体为选自5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯和1，4-己二烯中的任意一种或至少两种；
优选地，所述碳黑为选自碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N351、碳黑N375、碳黑N550、碳黑N660和碳黑N770中的任意一种或至少两种；
优选地，所述防老剂为喹啉类防老剂，进一步优选为防老剂RD；
优选地，所述助交联剂为促进剂Activator-70P和/或促进剂Arcgran70/GR；
优选地，所述硫化剂为选自TAIC、BIBP和DCP中的任意一种或至少两种；
优选地，所述氧化锌为间接法氧化锌。
5.一种制备权利要求1～4任意一项所述排水管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照质量份将160～190份三元乙丙橡胶、120～140份碳黑、30～50份石蜡油、4～6份氧化锌、1～2份防老剂、2～4份润滑剂、1～4份助交联剂和2～4份硫化剂置入混炼设备中进行混炼，得到合成橡胶；
(2)将所述合成橡胶成型，而后置入硫化设备中进行硫化处理，得到排水管。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硫化处理在加压的条件下进行，所述压力为180～200Kgf/cm2，优选为185～195Kgf/cm2，进一步优选190Kgf/cm2；
优选地，硫化处理的温度为170℃～180℃，进一步优选172℃～178℃，特别优选为175℃；
优选地，硫化处理的时间为330～390秒，进一步优选350～370秒，特别优选优选360秒。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)之后由先至后依次包括对所述排水管进行修边、检验、包装和入库。
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