CN107903489A - 用于汽车冷却管的橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工材料技术领域,尤其涉及一种用于汽车冷却管的橡胶组合物及其制备方法,包括以下原料组分:氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、热稳定剂、防老剂、增塑剂、耐热剂、抗撕裂剂、炭黑、过氧化物交联剂、助交联剂和内脱模剂。本发明用于汽车冷却管的橡胶组合物提高了乙烯丙烯酸酯橡胶的门尼粘度,改善乙烯丙烯酸酯橡胶的挤出工艺性能和高温撕裂性能,通过合理配伍的热稳定剂、耐热剂、反应性耐抽出防老剂MC和抗撕裂剂,赋予该组合物与乙烯丙烯酸酯橡胶相同的耐温性,在挤出时不易黏在挤出机上,且耐高温,抗撕裂性强,材料成本得到降低。
Description
技术领域
本发明属于化工材料技术领域,尤其涉及一种用于汽车冷却管的橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
机油冷却器的作用是冷却润滑油,保持油温在正常工作范围之内。在大功率的强化发动机上,由于热负荷大,必须装用机油冷却器。发动机运转时,由于机油粘度随温度升高而变稀,降低了润滑能力。因此,有些发动机装用了机油冷却器,其作用是降低机油温度,保持润滑油一定的粘度。机油冷却器布置在润滑系循环油路。其中针对机油冷却器的橡胶软管,应用于汽车变速箱冷却系统,连接变速箱与散热器,将变速箱中热变速箱油输出至散热器冷却降温,再将低温的变速箱油输送回变速箱,实现变速箱散热。
现有技术中常使用单一性橡胶材料,例如乙烯丙烯酸酯橡胶,其具有优异的长期耐高温性,并对汽车传动油及发动机油等油品具有良好的耐油性,特别是对于全合成和半合成润滑油,同时它也有良好的低温柔性和耐压缩形变,其安全使用温度范围为-40℃~+150℃。但乙烯丙烯酸酯橡胶价格较高,高温粘度低,易在挤出过程中黏在挤出机内壁长时间滞留导致挤出熟胶,同时挤出的管坯挺性差,在编织时管坯易粘连变形导致管坯出现缺块的缺陷。另外乙烯丙烯酸酯橡胶有一个缺点,就是高温下的强度低,撕裂性差,产品在高温性容易撕裂,用于汽车油冷管时,易发生高温爆破失效。
发明内容
本发明针对上述的技术问题,提出一种用于汽车冷却管的橡胶组合物。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:10~25份的氯化聚乙烯橡胶、65~90份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5~10份的热稳定剂、1.5~3.5份的防老剂、5~20份的增塑剂、10~30份的耐热剂、2~8份的抗撕裂剂、70~120份的炭黑、6~9份的过氧化物交联剂、1~4份的助交联剂和0.5~2份的内脱模剂。
作为优选:还包括重量份数为5~10份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
作为优选:所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量为30~35%。
作为优选:所述的热稳定剂为镁铝水滑石。
作为优选:所述的防老剂为N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺。
作为优选:所述的增塑剂为TOTM增塑剂、TP-759增塑剂或RS-735增塑剂。
作为优选:所述的耐热剂为氧化铈和碳酸锂。
作为优选于:所述的抗撕裂剂为芳纶短纤维微粉。
作为优选:所述的炭黑为炭黑N660和/或炭黑N990。
作为优选:所述的助交联剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺。
作为优选:所述的过氧化物交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷。
作为优选:所述的内脱模剂为防粘辊剂SRP66。
一种上述用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、耐热剂、热稳定剂、防老剂和一半量的炭黑投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物、内脱模剂、增塑剂和剩余量的炭黑加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入助交联剂及过氧化物交联剂继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
作为优选:所述步骤一的密炼机中还添加有乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
1、本发明用于汽车冷却管的橡胶组合物,采用乙烯丙烯酸酯橡胶为主体材料,并用氯化聚乙烯橡胶,通过不同橡胶性能的优势互补和填充体系的优化,制造乙烯丙烯酸酯橡胶与氯化聚乙烯橡胶并用的组合物,提高乙烯丙烯酸酯橡胶的门尼粘度,改善乙烯丙烯酸酯橡胶的挤出工艺性能和高温撕裂性能,通过合理配伍的热稳定剂、耐热剂、反应性耐抽出防老剂MC和抗撕裂剂,赋予该组合物与乙烯丙烯酸酯橡胶相同的耐温性,在挤出时不易黏在挤出机上,且耐高温,抗撕裂性强,材料成本得到降低。
2、本发明提供的汽车冷却管的橡胶组合物中同时配伍乙烯醋酸乙烯酯共聚物,其能够有效提高氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶相互配伍的均匀性,有助于提高本发明橡胶组合物的抗拉伸强度,同时通过与其余辅料相配伍,进一步提高橡胶组合物的高温撕裂性能,使本发明的橡胶组合物具有耐全合成和半合成润滑油性能好、工作寿命长且成本低的优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中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做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。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:10~25份的氯化聚乙烯橡胶、65~90份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5~10份的热稳定剂、1.5~3.5份的防老剂、5~20份的增塑剂、10~30份的耐热剂、2~8份的抗撕裂剂、70~120份的炭黑、6~9份的过氧化物交联剂、1~4份的助交联剂和0.5~2份的内脱模剂。
本发明基于各原料组分合理配伍,使获取得到的橡胶组合物耐温性能更好,在挤出时不易黏在挤出机上,且耐高温,抗撕裂性强,材料成本得到降低。
在一可选实施例中:还包括重量份数为5~10份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
在一优选实施例中:所述的乙烯醋酸乙烯酯共聚物为LEVAPREN 500。LEVAPREN500是德国朗盛化学有限公司生产的乙烯醋酸乙烯酯共聚物,由乙烯和醋酸乙烯酯共聚合成。LEVAPREN 500中的乙烯链段与氯化聚乙烯橡胶有良好的相容性,醋酸乙烯酯链段和乙烯丙烯酸酯橡胶均有良好的相容性,氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶共混物加入少量的LEVAPREN 500,可以提高氯化聚乙烯橡胶与乙烯丙烯酸酯橡胶混合时的均匀性。
在一可选实施例中:所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量为30~35%。
具体的,氯化聚乙烯橡胶的氯含量可以选择30%,33%,35%,选择上述氯化聚乙烯橡胶中的氯含量对氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶相配伍物性和弹性有明显的影响。
氯含量在30%以下或40%以上的氯化聚乙烯聚合物,结晶性强,弹性差,常温下呈现塑料态。氯含量30~35%氯化聚乙烯橡胶所配伍的橡胶组合物,回弹性最优。
在一优选实施例中,所述的乙烯丙烯酸酯橡胶为Vamac DP。
在一可选实施例中:所述的热稳定剂为镁铝水滑石。
Vamac DP是美国杜邦公司生产的杜邦公司为乙烯丙烯酸酯橡胶弹性体,不同于其他乙烯丙烯酸酯橡胶牌号需要二次硫化,Vamac DP使用过氧化物交联可以不需要进行二次硫化。热稳定剂为镁铝水滑石DHT-4A为日本协和化学工业株式会社生产。镁铝水滑石的作用主要是由于它的吸附酸的特殊机理。水滑石有显著的阴离子交换特性。当HCl存在时,水滑石的CO3-很容易与Cl-进行交换。这样,氯离子被吸附并被固定在稳定的晶体结构中。合成物在水和油中是不溶的。另外,对于Cl-要从结构中释放,需要大约450℃的温度。热稳定效果优于其他常用的热稳定剂硬脂酸钙。
在一可选实施例中:所述的防老剂为N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺。
N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺是一种反应性不抽出防老剂,由于马来酰亚胺体系在硫化过程中可接受自由基打开双键,形成横键与橡胶产生交联,起到了防老不抽出的作用,同时这横键对于热氧化作用具有很高的稳定性。乙烯丙烯酸酯橡胶中其他常用的防老剂Naugard445、MB、RD,在使用中易被润滑油溶解抽出。本发明基于橡胶组合物中的组分氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶,合理配相应的防老剂,以防止其被润滑油溶解抽出。
在一可选实施例中:所述的增塑剂为TOTM增塑剂、TP-759增塑剂或RS-735增塑剂。
三种增塑剂均具有高的闪点,耐热温度均超过了实际使用温度150℃,在本发明的具体实施例中,加入RS-735可使氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶橡胶共混物获得最优的耐热性
在一可选实施例中:所述的耐热剂为氧化铈和碳酸锂。
在橡胶使用过程中,氧化铈能捕捉自由基,防止橡胶外部的氧自由基攻击橡胶大分子导致橡胶分子断裂。碳酸锂能吸收橡胶老化过程中产生的酸性物质,减缓橡胶酸化导致的老化速度,两者能协同提高橡胶的耐热性。
在一可选实施例中:所述的抗撕裂剂为芳纶短纤维微粉。芳纶短纤维为高弹性模量和高长径比的超细粉体,与乙烯丙烯酸酯橡胶有良好的相容性,在橡胶组合物内部分散成立体结构,能与橡胶大分子发生物理缠结,在橡胶撕裂时防止裂口扩张,起到抗撕裂的作用。
在一可选实施例中:所述的炭黑为炭黑N660和/或炭黑N990。N660对乙烯丙烯酸酯橡胶和氯化聚乙烯橡胶具有良好的补强作用,N990可以在橡胶中大量填充提高挤出性能,同时不会降低橡胶组合物的强度,两者并用达到补强的同时提高橡胶组合物的挤出性能。
在一可选实施例中:所述的助交联剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺。
N,N'-间苯撑双马来酰亚胺是多功能橡胶助剂,在乙烯丙烯酸酯橡胶加工中用作辅助硫化剂,能明显改善交联性能,提高耐热性,适用于高温硫化体系,降低压缩永久变形,还可减少过氧化物的用量。
在一可选实施例中:所述的过氧化物交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷。
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷是一种无味环保硫化剂,采用此硫化剂的氯化聚乙烯橡胶和乙烯丙烯酸酯橡胶配伍的橡胶组合物耐热温度可达到150℃,硫化过程中不会产生难闻的臭味。
在一可选实施例中:所述的内脱模剂为防粘辊剂SRP66。防粘辊剂SRP66能降低乙烯丙烯酸酯橡胶的自粘性达到防粘效果,同时还不影响硫化后橡胶层之间的粘合,不同于外用隔离剂,大部分外用隔离剂会对乙烯丙烯酸酯橡胶硫化后的粘合产生影响。本发明的防粘辊剂SRP66能够与乙烯丙烯酸酯橡胶更好的配伍以达到防粘效果。
一种上述实施例所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、耐热剂、热稳定剂、防老剂和一半量的炭黑投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物、内脱模剂、增塑剂和剩余量的炭黑加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入助交联剂及过氧化物交联剂继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
本发明提供的制备方法中,抗撕裂剂、热稳定剂、防老剂在配方中用量少,难分散,作为配方中最关键的原材料,需要提前和橡胶、炭黑混合。混合时间越长,分散性越好。但混炼过程中橡胶混合物会因为剪切摩擦而升温,当温度超过120℃时,乙烯丙烯酸酯橡胶粘度下降过大,混炼时的剪切力急剧下降,继续混炼对于材料的分散性无进一步的作用。橡胶大分子在混炼的过程中由于受机械力的作用而积累的结构疲劳,需要在停放过程中松弛,否则会有损橡胶的性能,因此混炼完成后的需要适当的停放。同时停放也能通过橡胶大分子的回缩使抗撕裂剂、热稳定剂、防老剂在停放过程中进一步分散。
本发明提供的制备方法中采用的两次混炼步骤,因为本发明增塑剂在配方中和粉状的辅料一起投入时,容易造成粉料结团而无法在橡胶中均匀分散,特别芳纶短纤维,芳纶短纤维如果分散不均,则橡胶热撕裂性不会达到预期的改善。但增塑剂单独加入,混炼是会出现打滑,需要使用部分炭黑与其一起投料。
在一可选实施例中:所述步骤一的密炼机中还添加有乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的一种用于汽车冷却管的橡胶组合物及其制备方法,下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:10份的氯化聚乙烯橡胶、90份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5份的铝镁水滑石DHT-4A、1.5份的防老剂MC、5份的增塑剂RS-735、8份的碳酸锂、2份的氧化铈、2份的芳纶短纤维、30份的炭黑N660、40份炭黑N990、6份的1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷、1份的N,N'-间苯撑双马来酰亚胺和2份的防粘辊剂SRP66。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:按照上述重量份数分别取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、氧化铈、碳酸锂、芳纶短纤维、防老剂MC、炭黑N990投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物,并按照上述重量份数取防粘辊剂SRP66、N660炭黑、增塑剂RS-735加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入N,N'-间苯撑双马来酰亚胺及过1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
实施例2:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:15份的氯含量为30%的氯化聚乙烯橡胶、85份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5份的铝镁水滑石DHT-4A、2份的防老剂MC、10份的增塑剂RS-735、15份的碳酸锂、2份的氧化铈、5份的芳纶短纤维、40份炭黑N660、40份炭黑N990、6份的1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷、2份的N,N'-间苯撑双马来酰亚胺和1.5份的防粘辊剂SRP66。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:按照上述重量份数分别取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、氧化铈、碳酸锂、芳纶短纤维、防老剂MC、炭黑N990投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物,并按照上述重量份数取防粘辊剂SRP66、N660炭黑、增塑剂RS-735加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入N,N'-间苯撑双马来酰亚胺及过1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
实施例3:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:20份的氯含量为30~35%的氯化聚乙烯橡胶、75份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、8份的铝镁水滑石DHT-4A、2份的防老剂MC、20份的增塑剂RS-735、20份的碳酸锂、3份的氧化铈、5份的芳纶短纤维、50份的炭黑N660、70份炭黑N990、7.5份的1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷、3份的N,N'-间苯撑双马来酰亚胺和1份的防粘辊剂SRP66。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:按照上述重量份数分别取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶抗撕裂剂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、氧化铈、碳酸锂、芳纶短纤维、防老剂MC、炭黑N990投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物,并按照上述重量份数取防粘辊剂SRP66、N660炭黑、增塑剂RS-735加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入N,N'-间苯撑双马来酰亚胺及过1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
实施例4:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:25份的氯含量为35%的氯化聚乙烯橡胶、70份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、10份的铝镁水滑石DHT-4A、3.5份的防老剂MC、15份的增塑剂RS-735、20份的碳酸锂、5份的氧化铈、8份的芳纶短纤维、40份的炭黑N660、60份炭黑N990、9份的1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷、3份的N,N'-间苯撑双马来酰亚胺和0.5份的防粘辊剂SRP66。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:按照上述重量份数分别取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、氧化铈、碳酸锂、芳纶短纤维、防老剂MC、炭黑N990投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物,并按照上述重量份数取防粘辊剂SRP66、N660炭黑、增塑剂RS-735加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入N,N'-间苯撑双马来酰亚胺及过1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
实施例5:
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,包括以下重量份数的原料组分:25份的氯化聚乙烯橡胶、65份的乙烯丙烯酸酯橡胶、10份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、10份的铝镁水滑石DHT-4A、3.5份的防老剂MC、15份的增塑剂RS-735、25份的碳酸锂、5份的氧化铈、8份的芳纶短纤维、40份的炭黑N660、50份炭黑N990、9份的1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷、4份的N,N'-间苯撑双马来酰亚胺和0.5份的防粘辊剂SRP66。
一种用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:按照上述重量份数分别取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、抗撕裂剂、氧化铈、碳酸锂、芳纶短纤维、防老剂MC、炭黑N990投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物,并按照上述重量份数取防粘辊剂SRP66、N660炭黑、增塑剂RS-735加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入N,N'-间苯撑双马来酰亚胺及过1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
性能检测试验:
取实施例1~5进行性能检测试验,取两组市售的传统乙烯丙烯酸酯橡胶橡胶作为对照组。
试验方法:
1、利用门尼粘度测试仪测试100℃的门尼粘度
2、按照在165℃的平板硫化机中经过30min硫化,再在170℃烘箱中经过2h二次硫化后,按照国标GB/T528制样测试橡胶组合物硫化后的性能,测试结果如表1。
表1本发明的橡胶组合物与传统乙烯丙烯酸酯橡胶的性能比较
从表1的数据可知,采用上述实施例配方1~5,橡胶材料性能满足汽车变速箱和发动机机油冷却器橡胶软管标准GMW16171中的性能要求,与传统的乙烯丙烯酸酯橡胶配方相比,150℃*168h的耐热性和耐油性无明显差异,但常温撕裂强度和高温下撕裂强度得到明显的提高,采用实施例配方1-5制备的汽车油冷管,将获得比传统乙烯丙烯酸酯橡胶油冷管更优的高温撕裂性能。其原因是乙烯丙烯酸酯橡胶与适量的氯化聚乙烯橡胶共混,乙烯丙烯酸酯橡胶作为连续相,氯化聚乙烯橡胶作为分散相,乙烯丙烯酸酯/氯化聚乙烯共混物在硫化时,由于氯化聚乙烯橡胶在硫化过程中,产生的交联点少于乙烯丙烯酸酯橡胶,因此乙烯丙烯酸酯/氯化聚乙烯共混胶在硫化后,氯化聚乙烯橡胶在乙烯丙烯酸酯橡胶中形成一种防撕裂柔性节点,这种柔性节点不会因为温度的升高而被破坏,同时高长径比的芳纶短纤维在两种橡胶中的均匀交叉分散,形成立体物理防撕裂结构。而耐热剂和防抽出防老剂的加入,改善氯化聚乙烯橡胶耐热和耐热油性的不足,使乙烯丙烯酸酯/氯化聚乙烯共混胶的耐热性仍保持与乙烯丙烯酸酯橡胶一致。另外乙烯丙烯酸酯橡胶本身门尼低挤出挺性差且易粘连,而氯化聚乙烯橡胶常温下挺性好自粘性差,通过两种并用,改善乙烯丙烯酸酯的挤出工艺性、挤出的挺性和高温撕裂性能。为提高橡胶和胶管的综合性能,本发明的橡胶组合物中加入了热稳定剂、耐热剂、反应性耐抽出防老剂MC、抗撕裂剂进一步提高了橡胶组合物的耐热上限温度和高温下的撕裂性。
本发明原料组分中辅料配伍性能检测试验:
本发明专利实施例,针对橡胶以及各辅料的配伍,进行了大量的筛选实验,橡胶以及各辅料种类之间具有良好的协同作用。表2列举的部分筛选配方,进一步说明了的实施例中,乙烯丙烯酸酯橡胶与氯化聚乙烯橡胶共混后,通过添加耐热剂碳酸锂和氧化铈、抗撕裂剂芳纶短纤维,进一步提高了橡胶组合物的耐热上限温度和高温下的撕裂性。橡胶以及各辅料种类的配伍筛选实例性能测试结果见表3。
表2氯化聚乙烯和乙烯丙烯酸酯橡胶以及各辅料种类的配伍筛选实例
表3氯化聚乙烯和乙烯丙烯酸酯橡胶以及各辅料的配伍筛选实例性能测试结果
由表3内容可知,本发明提供的各辅料组分相互配伍,乙烯醋酸乙烯酯共聚物的加入有助于提高本发明橡胶组合物的抗拉伸强度,耐热剂的有助于提高本发明橡胶组合物的热老化性能,芳纶短纤维的加入有助于提高本发明橡胶组合物的撕裂强度性能。
以上所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本行业的技术人员需要了解,本发明不受上述实施例的限制,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:包括以下重量份数的原料组分:10~25份的氯化聚乙烯橡胶、65~90份的乙烯丙烯酸酯橡胶、5~10份的热稳定剂、1.5~3.5份的防老剂、5~20份的增塑剂、10~30份的耐热剂、2~8份的抗撕裂剂、70~120份的炭黑、6~9份的过氧化物交联剂、1~4份的助交联剂和0.5~2份的内脱模剂。
2.根据权利要求1所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:还包括重量份数为5~10份的乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量为30~35%。
4.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述的热稳定剂为镁铝水滑石;
所述的防老剂为N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺;所述的增塑剂为TOTM增塑剂、TP-759增塑剂或RS-735增塑剂;所述的耐热剂为氧化铈和碳酸锂;所述的抗撕裂剂为芳纶短纤维微粉。
5.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述的炭黑为炭黑N660和/或炭黑N990。
6.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述的助交联剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺。
7.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述的过氧化物交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯己烷。
8.根据权利要求1或2所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述的内脱模剂为防粘辊剂SRP66。
9.一种权利要求1~8任一项所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:制备混合物:取氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、抗撕裂剂、耐热剂、热稳定剂、防老剂和一半量的炭黑投入密炼机中进行加压混炼,当温度升至115~120℃时,将混合好的原料输送至开炼机上下片,停放16~24h后待用;
步骤二:制备橡胶组合物:取步骤一制备的混合物、内脱模剂、增塑剂和剩余量的炭黑加入密炼机进行混炼,当温度升至90℃时加入助交联剂及过氧化物交联剂继续混炼,当温度升至105~110℃时,将混合好的原料输送至开炼机上翻胶混炼,然后压片成型,得到用于汽车冷却管的橡胶组合物。
10.根据权利要求9所述的用于汽车冷却管的橡胶组合物,其特征在于:所述步骤一的密炼机中还添加有乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
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