CN107266839A - 一种汽车涡轮增压管用acm橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车涡轮增压管用ACM橡胶，由以下重量百分比的组分构成：丙烯酸酯橡胶55‑65％，炭黑25‑35％，软化增塑剂2.0‑4.0％，防老剂1‑2％，加工助剂1‑2％，硫化剂2.0‑4.0％。本发明在使用环境下有耐高温，耐油，耐臭氧，耐热氧老化，抗紫外线辐照，较好的低温脆性，足够的强度和与其他材料的粘合性好等特点。

Description

一种汽车涡轮增压管用ACM橡胶及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶领域，特别涉及汽车涡轮增压管用ACM橡胶及其制备方法。

背景技术

涡轮增压发动机具有燃油燃烧充分、功率输出大和排放低等特点，顺应节能减排、安全环保的汽车发展趋势，发展迅速。

涡轮增压发动机无论采用机械增压系统、废气涡轮增压系统还是复合增压系统，被压缩的气体离开压缩室后温度都会升高，进入到涡轮增压器出气胶管的温度一般在190～250℃之间；气体在压缩室与发动机之间需要冷却，冷却后的气体温度因进气温度、中冷器冷却效果和管路布置的不同而有所不同，一般进入到中冷器出气胶管的温度在90～180℃之间。通常将涡轮增压发动机的增压器出气胶管称为高温段胶管，中冷器出气胶管称为低温段胶管。因此应用于涡轮增压系统的胶管材质必须能够承受较高温度的热氧老化和臭氧老化。

经过涡轮增压系统胶管的压缩气体一般都混有油气，因此胶管还必须具备良好的耐高温油气性能。

经过涡轮增压系统胶管的压缩气体还有一定的压力，尽管胶管内有增强层，但也要求胶管材质有一定的强度，以提高胶管的整体强度。

一般情况下，涡轮增压胶管通过卡箍与金属管连接在一起形成管路。在高温下，橡胶应有较好的抗形变能力，否则，压缩永久变形过大，会使卡箍松脱、胶管脱落，造成质量事故。

虽然发动机启动后胶管都在高温环境下使用，但停车后胶管就暴露在冷空气中。如果橡胶的耐低温性能差，胶管就会由于变硬、变脆导致撕裂、脱落、丧失减振功能。

因此，涡轮增压胶管橡胶层应在冷、热、油气等苛刻环境下与增强层和内衬层保持良好的粘接，并具有一定的附着强度，保证不出现脱层现象。

发明内容

针对上述问题，本发明了提供一种汽车涡轮增压管用ACM橡胶，在使用环境下耐高温，耐油，耐臭氧，耐热氧老化，抗紫外线辐照和较好的低温脆性，足够的强度和与其它材料好的粘合性，适合用于制造汽车涡轮增压管。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：汽车涡轮增压管用 ACM橡胶，由以下重量百分比的组分构成：

丙烯酸酯橡胶55-65％；

炭黑25-35％；

软化增塑剂2-4％；

防老剂1-2％；

加工助剂1-2％；

硫化剂2-4％。

优选的，所述汽车涡轮增压管用ACM橡胶，由以下重量百分比的组分构成：

优选的，所述丙烯酸酯胶为NOXTITE PA-526。

优选的，所述炭黑为卡博特N550。

优选的，所述软化增塑剂为Santicizer 409A。

优选的，所述防老剂为防老剂445。

优选的，所述加工助剂为硬脂酸、VANFRE VAM和935P。

优选的，所述硫化剂为HMDC。

优选的，所述炭黑与丙烯酸酯橡胶的比例至少为1∶1.6。这样的比例可以保证在橡胶满足性能的基础上改善加工工艺性能。

本发明还提供所述汽车涡轮增压管用ACM橡胶的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)备料：根据权利要求1所述的配比，将丙烯酸酯橡胶、炭黑、软化增塑剂、防老剂、加工助剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重形成配料B；

(2)第一道混炼：将配料A中除炭黑、软化增塑剂外的组分投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后投入炭黑、软化增塑剂压锤混炼60～90秒再次提锤清扫，然后压锤混炼60～80秒卸料，温度110～120℃，到开料机上出片，制成混炼胶A；

(3)第二道混炼：将第一道混炼制得的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～40秒，然后在清扫后继续混炼30～50秒后，温度不高于90℃卸料到开料机，在开炼机上捣胶均匀后出片，完成制备。

第(2)和(3)步骤中，分阶段进行混炼并保证混炼时间、混炼温度，可以保证各组分均匀混合、分散，低分子物质的挥发及加工的安全性。

要满足在冷、热、油气等苛刻环境下对涡轮增压胶管橡胶的要求，通用橡胶无需考虑。在诸多特种橡胶中，氟橡胶能满足要求，且有富余，但价格昂贵，难以普遍使用；丁睛橡胶不能耐使用环境的高温；丙烯酸酯橡胶能满足上述要求，且价格适中，能普遍使用，具有较高的性价比。

本发明选用NOXTITE PA-526橡胶作为胶料的主体材料，其分子主链为饱和碳链，侧基为极性酯基，并引入少量(≤5％)硫化点单体。主链结构使丙烯酸酯胶具有优异的耐高温、耐油、耐臭氧和热氧老化、耐紫外线辐照，较好的低温脆性，足够的强度和与其他材料的粘合性；本发明配方中采用炭黑N550，满足橡胶的性能及加工工艺要求；软化增塑剂Santicizer 409A的添加首先保证不降低橡胶的耐热性能，同时改善橡胶的加工性；HMDC的使用，保证了橡胶的耐热性。

本发明具有在使用环境下耐高温、耐油、耐臭氧和热氧老化、耐紫外线辐照，较好的低温脆性，足够的强度，与其他材料的粘合性好，适合用于汽车涡轮增压管。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种汽车涡轮增压管用的丙烯酸酯橡胶，由以下重量百分比的组分构成：

丙烯酸酯橡胶55-65％；

炭黑25-35％；

软化增塑剂2.0-4.0％；

防老剂1-2％；

加工助剂1-2％；

硫化剂2.0-4.0％。

实施例

按照表1中的成分比例进行实施例1～4汽车涡轮增压管用橡胶的生产。

按照以下步骤制造本发明的汽车涡轮增压管用ACM橡胶：

(1)备料：根据表1中的成分及配比，将丙烯酸酯橡胶、炭黑、软化增塑剂、防老剂、加工助剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重形成配料B；

(2)第一道混炼：将配料A中除炭黑、软化增塑剂外的组分投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后投入炭黑、软化增塑剂压锤混炼60～90秒再次提锤清扫，然后压锤混炼60～80秒卸料，温度110～120℃，到开料机上出片，制成混炼胶A；

(3)第二道混炼：将第一道混炼制得的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～40秒，然后在清扫后继续混炼30～50秒后，温度不高于90℃卸料到开料机，在开炼机上捣胶均匀后出片，完成制备。

表1实施例1～4中各成分的重量百分比

表1中，丙烯酸酯胶为NOXTITE PA-526。

炭黑为卡博特N550。

软化增塑剂为Santicizer 409A。

防老剂为防老剂445

加工助剂为硬脂酸、VANFRE VAM和935P。

硫化剂为HMDC。

表2实施例1～4制备的混炼时间

表3实施例1～4橡胶制品的物理性能测试结果

注：No cracks无龟裂。

从表3可以看到，本发明实施例1～4的橡胶制品不仅具有优良的综合性能，而且具有耐高温、耐油、耐臭氧、较低脆性温度的特点，在使用环境下可以长时间使用，适用于汽车涡轮增压管。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述汽车涡轮增压管用ACM橡胶由以下重量百分比的组分构成：

丙烯酸酯橡胶55-65％；

炭黑25-35％；

软化增塑剂2-4％；

防老剂1-2％；

加工助剂1-2％；

硫化剂2-4％。

2.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述丙烯酸酯橡胶牌号为NOXTITE PA-526。

3.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述炭黑是卡博特N550。

4.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述软化增塑剂是Santicizer 409A。

5.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述防老剂是防老剂445。

6.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述加工助剂是硬脂酸、VANFRE VAM和935P。

7.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述硫化剂是HMDC。

8.根据权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶，其特征在于，所述炭黑与丙烯酸酯橡胶的比例至少为1∶1.6。

9.如权利要求1所述的汽车涡轮增压管用ACM橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括以下步骤：

(1)备料：根据权利要求1所述的配比，将丙烯酸酯橡胶、炭黑、软化增塑剂、防老剂、加工助剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重形成配料B；

(2)第一道混炼：将配料A中除炭黑、软化增塑剂外的组分投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后投入炭黑、软化增塑剂压锤混炼60～90秒再次提锤清扫，然后压锤混炼60～80秒卸料，温度110～120℃，到开料机上出片，制成混炼胶A；

(3)第二道混炼：将第一道混炼制得的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～40秒，然后在清扫后继续混炼30～50秒后，温度不高于90℃卸料到开料机，在开炼机上捣胶均匀后出片，完成制备。