CN106543572A

CN106543572A - 耐制动液材料及其制备方法和耐制动液胶管

Info

Publication number: CN106543572A
Application number: CN201611112656.8A
Authority: CN
Inventors: 张洪起; 谢非; 薛俊芳
Original assignee: Tianjin Pengling Rubber Hose Co Ltd
Current assignee: TIANJIN PENGLING GROUP Co.,Ltd.
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2036-12-07
Also published as: CN106543572B

Abstract

本发明提供了耐制动液材料及其制备方法和耐制动液胶管。本发明耐制动液材料以三元乙丙橡胶和聚乙烯为主要原料并配合使用，从而能够使得所制得的橡胶材料既具有橡胶弹性，同时还具有良好的耐高温性能，同时成品表面光滑，具有良好的耐制动液、耐高温老化性能。本发明制备以本发明所述组分为原料，并对原料加料顺序进一步调整优化，从而能够制得具有良好耐制动液性能和耐高温老化等理化性能的材料。进一步的，本发明所提供的耐制动液胶管具有良好的耐制动液性能，同时还具有良好的耐老化以及耐高温、耐压等性能。

Description

耐制动液材料及其制备方法和耐制动液胶管

技术领域

本发明涉及橡胶材料领域，具体而言，涉及耐制动液材料及其制备方法和耐制动液胶管。

背景技术

随着对车辆有害物质排放的限制越来越严格，DOT4和DOT5制动液的应用越来越多，美国、欧洲和日本主要汽车企业上市新车的制动胶管也都采用新标准。

而新制动液的使用和新标准的制定，也对用以连接制动液储罐和主泵的胶管也提出了新的要求，对于胶管的耐高低温、耐疲劳、耐高低温动态脉冲、耐天候老化、膨胀因数和胶层与骨架层粘合力等性能的要求，也有着进一步提高。选择合适的材料、结构和工艺制造汽车耐制动液胶管已成为企业发展面临的重要课题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种耐制动液材料，所述耐制动液材料中，以三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯为主要原料并配合使用，从而能够使得所制得的橡胶材料既具有橡胶弹性，同时还具有良好的耐高温性能，而且成品表面光滑，并具有良好的耐制动液、耐高温老化性能。

本发明的第二目的在于提供一种所述的耐制动液材料的制备方法，本发明方法中，以本发明所述组分为原料，并对原料加料顺序进一步调整优化，从而能够制得具有良好耐制动液性能和耐高温老化等理化性能的材料。

本发明的第三个目的在于提供一种耐制动液胶管，所述耐制动液胶管中包含本发明耐制动液材料，并具有良好的耐制动液性能，同时还具有良好的耐老化以及耐高温、耐压等性能。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种耐制动液材料，按照重量份数计，所述耐制动液材料主要由以下组分制成：EPDM 40～80份，聚乙烯20～60份，热稳定剂3～12份，活性剂5～15份，炭黑60～120份，硫化剂1～10份以及硫化促进剂1～10份；

其中，所述组分不包含增塑剂。

可选的，本发明中，按照重量份数计，所述耐制动液材料主要由以下组分制成：EPDM 50～70份，聚乙烯30～50份，热稳定剂5～10份，活性剂5～10份，炭黑70～100份，硫化剂2～8份以及硫化促进剂2～8份。

可选的，本发明中，所述EPDM为门泥值低于40、乙烯含量高于70％的EPDM。

同时，本发明还提供了所述耐制动液材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将EPDM、聚乙烯、活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂混炼；然后，加入热稳定剂继续混炼，然后排胶，即得所述耐制动液材料。

可选的，本发明中，所述混炼是在密炼机中进行的。

可选的，本发明中，所述密炼机的转子为混合型转子。

可选的，本发明中，所述转子的转速为15～30r/min。

可选的，本发明中，在EPDM、聚乙烯、活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂混炼过程中，当混炼温度达到120～150℃后，再加入热稳定剂继续混炼。

可选的，本发明中，所述排胶的温度为185～195℃。

同样的，本发明还提供了一种耐制动液胶管，所述耐制动液胶管中包含本发明所述耐制动液材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，将三元乙丙橡胶与聚乙烯配合使用，从而使得所制得的材料既具有橡胶的弹性，同时还具有聚乙烯良好的耐高温性能；

同时，本发明中原料组分中并不包含增塑剂，而这也能够避免材料在使用过程中由于增塑剂的析出所导致的与汽车密封皮碗的密封效果变差等问题；

进一步的，本发明中，通过对制备过程中加料顺序以及加料温度和所用装置条件的进一步选择、调整和优化，也能够使得本发明中各组分原料充分混合，进而也提高了所制得材料的使用效果。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明中所述耐制动液材料，是一种进一步用于制备连接制动液储罐和主泵的胶管的材料；

进一步的，所述材料制备所用到的原料及其用量如下：EPDM 40～80份，例如可以为，但不限于50、60、70或者80份等；聚乙烯20～60份，例如可以为，但不限于30、40、50或者60份等；热稳定剂3～12份，例如可以为，但不限于5、6、8、10或者11份等；活性剂5～15份，例如可以为，但不限于5、6、8、10、或者12份等；炭黑60～120份，例如可以为，但不限于70、80、90、100或者110份等；硫化剂1～10份，例如可以为，但不限于2、3、4、6、8或者9份等；以及硫化促进剂1～10份，例如可以为，但不限于2、3、4、6、8或者9份等。

本发明耐制动液材料中，放弃了使用传统橡胶材料制备中常用的增塑剂作为原料组分，其原因主要是在于，经过多次验证发现：制动系统中所用胶管在长期高温、高压环境下的使用过程中，由于胶管长期与制动液接触，容易产生原料增塑剂在制动剂溶液中溶出的现象，而析出的增塑剂在与汽车密封皮碗接触后，会导致皮碗发生膨胀，从而使得皮碗的密封效果变差，还会导致制动液渗漏以及刹车距离变长。而这些无论是对于车辆本身还是驾驶人员而言，都是具有极大的潜在危害的。

本发明耐制动液材料中，不再使用增塑剂，而这也就能够有效的避免增塑剂所带来的潜在的威胁。

然而，由于三元乙丙橡胶中填充量较大，如果在原料组分中不添加增塑剂，会导致混炼不均匀，所制得的橡胶材料也容易发生开裂等问题。

因此，为了避免不使用增塑剂所带来的一系列问题，本发明中特别将三元乙丙橡胶与聚乙烯共同作为原料并混合使用，这样所制得的材料既具有类似于橡胶的良好弹性能，也能够具有聚乙烯的耐高温、材料表面光滑等的优良特性，同时还具有良好的耐高温、抗老化性能，并具有优异的耐压性能。

进一步优选的，本发明中所用三元乙丙橡胶的门泥值低于40、乙烯含量高于70％，例如可以为锦湖的KEP-510或者朗盛2470L等。这种三元乙丙橡胶与聚乙烯性能更为接近，所以也能够进一步提高所制得材料的结构和性能稳定性。

本发明中所用聚乙烯为中沙PN049、沙特基础工业P6006N或者上海金山石化PN041。

本发明所用热稳定剂优选的为三氯氧钒、氯化二乙基铝以及AQ混合物的己烷溶液。

本发明所述制备方法可以在密炼机中进行，密炼机的转子选用混合型转子，即剪切型与啮齿型共存类型的转子，这种转子生热慢，混炼时间长，而带有这种转子的密炼机也与本发明中所用原料的性质和混炼的步骤能够很好的匹配。

本发明中是首先将三元乙丙橡胶、聚乙烯、活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂放入密炼机中进行混炼；

当混炼机中的温度达到120～150℃，例如可以为，但不限于达到130、140或者150℃后，再将向密炼机中加入热稳定剂，并继续混炼，而在这样的高温下，热稳定剂更容易发挥其作用；

混炼过程中，转子的速度可以控制在15～30r/min，例如控制在18、20、25或者28r/min；在这种低转速的条件下，可以使得胶料能够缓慢的生热，这样达到排胶温度所需时间就比较长，而长时间的混炼可以使得各组分原料混合更加均匀，混炼也更加充分；

由于所用原料聚乙烯在180℃左右达到其软化点，因而在这一温度下，聚乙烯能够更好的与三元乙丙橡胶和其他原料组分混合充分；为了进一步提高各组分之间的混合程度，并提高混炼的充分度，所以就要控制这一阶段(即密炼机中物料温度达到180℃到密炼机达到排胶温度阶段)的混合时间，并使得混合时间至少能够达到90s；而这就需要适当控制排胶温度来实现，例如可以在密炼机温度达到185、190或者195℃后再排胶，从而保证原料组分间有足够长的时间进行充分混合。

本发明所制得的耐制动液材料在高温下具有良好的流动性以及良好的挤出效果，并可以进一步在挤出机中挤出以制备相应的耐制动液胶管。

进一步的，本发明中所提供的耐制动液胶管，是一种用于连接制动液储罐和主泵所用胶管，所述胶管可以为单层胶管或者两层及以上的多层胶管；

其中，所述单层胶管为以本发明耐制动液材料挤出所得到的单层胶管；或者，所述单层胶管为包含本发明耐制动液材料的复合材料单层胶管；

其中，所述多层胶管可以为以本发明耐制动液材料挤出所制得的具有多层结构的多层胶管；或者，所述多层胶管中的至少一层，是由本发明耐制动液材料挤出所制得，例如，多层胶管的内层为本发明耐制动液材料层；又或者，所述多层胶管中的至少一层为包含本发明耐制动液材料的混合材料层，例如，所述多层胶管的内层为包含本发明耐制动液材料的混合材料层。

实施例1

按照重量份数，80份EPDM，20份聚乙烯，12份热稳定剂，12份活性剂，110份炭黑，10份硫化剂以及10份硫化促进剂，分别称取适量各原料组分；

其中，所述EPDM为的门泥值低于40、乙烯含量高于70％；

然后，按照如下方法制备耐制动液材料：

首先，将EPDM、聚乙烯、活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂加入密炼机中，并在转子转速为20r/min的条件下进行混炼；

其中，所述转子为混合型转子；

然后，当密炼机中物料温度达到140℃后，加入热稳定剂继续混炼；

最后，当密炼机中物料温度达到190℃后，排胶，即得到实施例1的耐制动液材料。

实施例2

按照重量份数，40份EPDM，45份聚乙烯，3份热稳定剂，5份活性剂，65份炭黑，2份硫化剂以及2份硫化促进剂，分别称取适量各组分原料；

其中，其中，所述EPDM为的门泥值低于40、乙烯含量高于70％；

然后，按照如下方法制备耐制动液材料：

其中，所述转子为混合型转子；

最后，当密炼机中物料温度达到190℃后，排胶，即得到实施例2的耐制动液材料。

实施例3

按照重量份数，70份EPDM，30份聚乙烯，10份热稳定剂，10份活性剂，95份炭黑，7份硫化剂以及7份硫化促进剂，分别称取适量各组分原料；

然后，按照如下方法制备耐制动液材料：

其中，所述转子为混合型转子；

最后，当密炼机中物料温度达到190℃后，排胶，即得到实施例3的耐制动液材料。

实施例4

按照重量份数，50份EPDM，45份聚乙烯，5份热稳定剂，5份活性剂，70份炭黑，2份硫化剂以及2份硫化促进剂，分别称取适量各组分原料；

然后，按照如下方法制备耐制动液材料：

其中，所述转子为混合型转子；

最后，当密炼机中物料温度达到190℃后，排胶，即得到实施例4的耐制动液材料。

实验例1

分别对实施例1-4所制得的耐制动液材料进行性能测试，结果如下表1所示：

表1实施例1-4耐制动液材料性能测试结果

由此可见，本发明所制得的耐制动液材料具有良好的抗拉伸和抗老化性能；同时具有良好的耐爆破压力，增塑剂的舍弃也能够提高配套使用皮碗的形变，保证良好的制动效果。进一步的，本发明耐制动液材料门尼粘度低，也具有良好的加工性能。

对比例1

按照重量份数，100份EPDM，5份抗老化剂、10份活性剂，95份炭黑，20份增塑剂，7份硫化剂以及7份硫化促进剂，分别称取适量各组分原料；

其中，所用活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂等助剂均与实施例3中相同；

然后将上述各原料在密炼机中在混合型转子转速为20r/min的条件下进行混炼，然后在195℃排胶，得到对比例1的实验材料。

对比例2

按照重量份数，100份EPDM，10份活性剂，95份炭黑7份硫化剂以及7份硫化促进剂，分别称取适量各组分原料；

其中，所用活性剂等助剂均与实施例3中相同；

然后将上述各原料在密炼机中在混合型转子转速为20r/min的条件下进行混炼，然后在195℃排胶，得到对比例2的实验材料。

实验例2

分别对实验例1和实验例2所制得的实验材料进行性能测试，结果如下表2所示：

表2对比例1-2实验材料与实施例3耐制动液材料性能测试结果对比

由表2的测试和对比实验结果可知，相较于对比例1中以传统配方所制得的实验材料而言，本发明所制备的耐制动液材料明显各项性能更加优异，也更适于作为连接制动液储罐和主泵所用胶管；

同时，由对比例2的实验测试结果可知，虽然原料组分中不包含聚乙烯的实验材料在抗拉伸、耐老化以及与皮碗的配伍实验中也能够取得较好的效果，但是这种实验材料的门尼粘度过大。在进一步以对比例2的实验材料为胶料进行挤出制备胶管的实验中，发现对比例2的实验材料的挤出速度仅能达到2m/min，这远远无法满足实际生产的需要；而在同样的条件下，以实施例3的耐制动液材料为胶料的挤出速度可以达到15m/min，这足以满足实际生产的需求。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims

1.一种耐制动液材料，其特征在于，按照重量份数计，所述耐制动液材料主要由以下组分制成：EPDM 40～80份，聚乙烯20～60份，热稳定剂3～12份，活性剂5～15份，炭黑60～120份，硫化剂1～10份以及硫化促进剂1～10份；

其中，所述组分不包含增塑剂。

2.根据权利要求1所述的耐制动液材料，其特征在于，按照重量份数计，所述耐制动液材料主要由以下组分制成：EPDM 50～70份，聚乙烯30～50份，热稳定剂5～10份，活性剂5～10份，炭黑70～100份，硫化剂2～8份以及硫化促进剂2～8份。

3.根据权利要求1或2所述的耐制动液材料，其特征在于，所述EPDM为门泥值低于40、乙烯含量高于70％的EPDM。

4.权利要求1-3中任一项所述耐制动液材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混炼是在密炼机中进行的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述密炼机的转子为混合型转子。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转子的转速为15～30r/min。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在EPDM、聚乙烯、活性剂、炭黑、硫化剂以及硫化促进剂混炼过程中，当物料的温度达到120～150℃后，再加入热稳定剂继续混炼。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述排胶的温度为185～195℃。

10.一种耐制动液胶管，其特征在于，所述耐制动液胶管中包含权利要求1-3中任一项所述的耐制动液材料。