CN108329603A - 一种高性能自润滑epdm皮膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料包括：EPDM、氧化锌、油酸酰胺、防老剂、内脱模剂、碳黑、石蜡油、硫化剂、促进剂。本发明还提出高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，包括如下步骤：将EPDM、氧化锌、油酸酰胺、防老剂、内脱模剂加入密炼机中密炼，再加入炭黑、石蜡油，经提上顶栓中位和提上顶栓高位处理，制得一段混炼胶；将一段混炼胶、硫化剂、活性剂加入密炼机中密炼，经提上顶栓中位和提上顶栓高位处理制得终炼胶；将终炼胶送入硫化机，硫化制得到耐疲劳性、自润滑性、耐高低温性能优异EPDM皮膜。制备工艺简单，易操作，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及改性橡胶技术领域，尤其涉及一种高性能自润滑EPDM皮膜及其制备方法。
背景技术
助力器是汽车刹车的关键部件，在刹车时可提供6-8倍的刹车助力，减轻驾驶者的刹车力，对于汽车的安全性有极其重要的作用。皮膜是助力器中最为重要的部件之一，其将真空助力器分为2腔，一部分与大气相通，另一部分通过管道与发动机进气管相连，它是利用发动机工作时吸入空气这一原理，造成助力器的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这压力差来加强制动推力，即使皮膜两边有很小的压力差，由于膜片的面积很大，仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。但是，传统的皮膜产品具有耐疲劳性、耐高低温性及自润滑性能较差的缺点，长期往复运动易导致皮膜破裂，使用寿命短，且皮膜生产效率低，越来越不能满足消费者需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能自润滑EPDM皮膜及其制备方法，它的耐疲劳性、自润滑性、耐高低温性能优异，制备工艺简便，生产效率高。
本发明提出了一种高性能自润滑EPDM橡胶控制阀材料，其原料按重量份包括：EPDM 80-120份，氧化锌5-10份，油酸酰胺1-3份，防老剂2-6份，内脱模剂1-3份，碳黑60-70份，石蜡油8-10份，硫化剂8-10份，活性剂1-3份。
优选地，其原料按重量份包括：EPDM 90-110份，氧化锌6-8份，油酸酰胺1.5-2.5份，防老剂2.5-4.5份，内脱模剂1.5-2.5份，碳黑63-67份，石蜡油8.5-9.5份，硫化剂8.5-9.5份，活性剂1.5-2.5份。
优选地，防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-疏基苯并咪唑中的至少一种。
优选地，炭黑为N330炭黑和N774炭黑中的至少一种。
优选地，硫化剂为过氧化二异丙苯。
优选地，促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
本发明还提出上述高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，包括如下步骤：
S1、将EPDM、氧化锌、油酸酰胺、防老剂、内脱模剂加入密炼机中，密炼并升温至87-93℃，加入炭黑，密炼并升温至107-113℃提上顶栓中位一次，密炼并升温至117-123℃，加入石蜡油，密炼并升温至127-133℃提上顶栓高位一次，密炼并升温至137-143℃提上顶栓高位一次，密炼并升温至147-153℃，排胶制得一段混炼胶；
S2、将一段混炼胶、硫化剂、促进剂加入密炼机中，密炼并升温至92-98℃提上顶栓中位一次，密炼升温至102-108℃提上顶栓高位一次，密炼升温至114-120℃，排胶制得终炼胶；
S3、将终炼胶加入硫化机，在温度170-180℃，压力3.4-7.5Mpa下，硫化时间7-10分钟，得到高性能自润滑EPDM皮膜。
优选地，S1、S2及S3中提上顶栓中位和提上顶栓高位时间均为5-10秒/次。
本发明以三元乙丙橡胶为主料，加入油酸酰胺，降低主料摩擦系数，提高自润滑性，促进炭黑、石蜡油、防老剂、活性剂、硫化剂及促进剂在主料中均匀分散，提高加工性能。本发明中炭黑可提高主料强度和耐磨性及弹性能力；石蜡油可增加主料大分子链间的距离，减少分子间的作用力，提高主料耐低温性能；防老剂可以增强主料橡胶的耐疲劳性能，延长橡胶材料的使用寿命；活性剂、硫化剂、促进剂组成主料硫化体系，促进主料侧链中的双键硫化形成热稳定性较高的碳-碳键和醚键，显著提高主料分子链间交联程度，提高提主料耐疲劳性、耐高低温性能。本发明通过混炼和硫化工艺制得耐疲劳性、自润滑性、耐高低温性能优异EPDM皮膜，制备工艺简单，易操作，生产效率高。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料按重量份包括：EPDM 80份，氧化锌5份，油酸酰胺1份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份，内脱模剂1份，碳黑N330 60份，石蜡油8份，过氧化二异丙苯8份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1份。
实施例2
一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料按重量份包括：EPDM 80份，氧化锌10份，油酸酰胺3份，2-疏基苯并咪唑3份，内脱模剂3份，碳黑N774 70份，石蜡油10份，过氧化二异丙苯10份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3份。
实施例3
一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料按重量份包括：EPDM 100份，氧化锌7.5份，油酸酰胺2份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份，2-疏基苯并咪唑1.5份，内脱模剂2份，碳黑N330 43份，碳黑N774 22份，石蜡油9份，过氧化二异丙苯9份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份。
实施例4
一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料按重量份包括：EPDM 90份，氧化锌6.5份，油酸酰胺1.4份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1.4份，2-疏基苯并咪唑1.2份，内脱模剂1.4份，碳黑N330 42份，碳黑N774 21份，石蜡油8.5份，过氧化二异丙苯8.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.4份。
上述高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，包括如下步骤：
将EPDM、氧化锌、油酸酰胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、2-疏基苯并咪唑、内脱模剂加入密炼机中，密炼并升温至87℃，加入碳黑N330和碳黑N774，密炼并升温至107℃提上顶栓中位一次，时间为10秒，密炼并升温至117℃，加入石蜡油，密炼并升温至127℃提上顶栓高位一次，时间为10秒，密炼并升温至137℃提上顶栓高位一次，时间为10秒，密炼并升温至147℃，排胶制得一段混炼胶；
S2、将一段混炼胶、过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入密炼机中，密炼并升温至92℃提上顶栓中位一次，时间为10秒，密炼升温至102℃提上顶栓高位一次，时间为10秒，密炼升温至114℃，排胶制得终炼胶；
S3、将终炼胶加入硫化机，在温度170℃，压力7.5Mpa下，硫化时间7分钟，得到高性能自润滑EPDM皮膜。
实施例5
一种高性能自润滑EPDM皮膜，其原料按重量份包括：EPDM 100份，氧化锌5份，油酸酰胺1.5份，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1份，2-疏基苯并咪唑1份，内脱模剂1.5份，碳黑N330 40份，碳黑N774 20份，石蜡油8份，过氧化二异丙苯8份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份。
上述高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，包括如下步骤：
S1、将EPDM、氧化锌、油酸酰胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、2-疏基苯并咪唑、内脱模剂加入密炼机中，密炼并升温至90℃，加入碳黑N330和碳黑N774，密炼并升温至110℃提上顶栓中位一次，时间为10秒，密炼并升温至120℃，加入石蜡油，密炼并升温至130℃提上顶栓高位一次，时间为10秒，密炼并升温至140℃提上顶栓高位一次，时间为10秒，密炼并升温至150℃，排胶制得一段混炼胶；
S2、将一段混炼胶、过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入密炼机中，密炼并升温至95℃提上顶栓中位一次，时间为10秒，密炼升温至105℃提上顶栓高位一次，时间为5秒，密炼升温至120℃，排胶制得终炼胶；
S3、将终炼胶加入硫化机，在温度180℃，压力3.4Mpa下，硫化时间10分钟，得到高性能自润滑EPDM皮膜。
对实施例5制得高性能自润滑EPDM皮膜，进行如下性能测试：
1、基本物化性能测试
分别按照ISO 48、ISO37、ISO34-B、ISO2781、ISO815-A、ISO188、ISO 1817、ISO812-A、ISO 1413、ISO132、ISO 11345-A测试标准对实施例5的EPDM皮膜进行硬度、拉伸强度、撕裂强度、密度、压缩永久变形、耐老化、耐制动液、耐油脂、低温脆性、耐臭氧、疲劳及分散度等性能测试，测试结果如表1表示：
2、耐高温性能测试
将实施例5的EPDM皮膜在如下参数进行耐高温测试：行程18mm、压力800mbar、温度120℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数300000次，结果：无异常。
3、耐低温性能测试
将实施例5的EPDM皮膜按照如下参数进行耐低温测试：行程18mm、压力800mbar、温度-40℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数80000次，结果：无异常。
表1高性能自润滑EPDM皮膜基本物化性能上测试结果
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，其原料按重量份包括：EPDM 80-120份，氧化锌5-10份，油酸酰胺1-3份，防老剂2-6份，内脱模剂1-3份，碳黑60-70份，石蜡油8-10份，硫化剂8-10份，促进剂1-3份。
2.根据权利要求1所述高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，其原料按重量份包括：EPDM 90-110份，氧化锌6-8份，油酸酰胺1.5-2.5份，防老剂2.5-4.5份，内脱模剂1.5-2.5份，碳黑63-67份，石蜡油8.5-9.5份，硫化剂8.5-9.5份，促进剂1.5-2.5份。
3.根据权利要求1或2所述高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-疏基苯并咪唑中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，炭黑为N330炭黑和N774炭黑中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，硫化剂为过氧化二异丙苯。
6.根据权利要求1-5任一项所述高性能自润滑EPDM皮膜，其特征在于，促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
7.一种如权利要求1-6任一项所述高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将EPDM、氧化锌、油酸酰胺、防老剂、内脱模剂加入密炼机中，密炼并升温至87-93℃，加入炭黑，密炼并升温至107-113℃提上顶栓中位一次，密炼并升温至117-123℃，加入石蜡油，密炼并升温至127-133℃提上顶栓高位一次，密炼并升温至137-143℃提上顶栓高位一次，密炼并升温至147-153℃，排胶制得一段混炼胶；
S2、将一段混炼胶、硫化剂、促进剂加入密炼机中，密炼并升温至92-98℃提上顶栓中位一次，密炼升温至102-108℃提上顶栓高位一次，密炼升温至114-120℃，排胶制得终炼胶；
S3、将终炼胶加入硫化机，在温度170-180℃，压力3.4-7.5Mpa下，硫化时间7-10分钟，得到高性能自润滑EPDM皮膜。
8.根据权利要求7所述高性能自润滑EPDM皮膜制备方法，其特征在于，S1、S2及S3中提上顶栓中位和提上顶栓高位时间均为5-10秒/次。
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