CN111171464A - 一种epdm发泡车灯密封圈材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种EPDM发泡车灯密封圈材料，属于密封制品技术领域，该配方各组分组成为：EPDM 4785 70，EPDM 8550C 30，炭黑N550 95，轻质碳酸钙50，石蜡油60，氧化锌5，硬脂酸1，聚乙二醇2，硫化剂S‑80 0.5，增粘树脂ST505 2，脱模剂935P 2，其他助剂和促进剂10。本发明车灯密封圈材料，在使用过程中橡胶与3M胶带粘合良好，无泛彩泛白现象，其他使用性能优异，质量稳定，成本较低，该密封圈拉伸强度、硬度等得到了提高，拉伸强度≥12.9MPa、扯断伸长率≥489％，邵尔A型硬度≥60度，能符合长期使用要求汽车车灯密封圈性能标准。
Description
技术领域
本发明涉及密封制品技术领域，尤其涉及一种EPDM发泡车灯密封圈材料及其制备方法。
背景技术
密封制品在国防、化工、煤炭、石油、冶金、交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础部件和配件。密封制品起着防漏、防油、防水、减少振动和噪音，即起密封、阻尼等多种作用。因此，密封制品的质量好坏将影响设备和部件的性能及其正常运转，甚至涉及人民健康和安全。
车灯是汽车敏感部件之一，需要避免与水或杂物接触，以免发生意外或影响车灯使用效果，因此车灯需要加上灯罩，并且需要较高的密封性能，密封性能差的灯罩，不仅在清洗和下雨的时候很容易造成进水，在高温烘烤也会造成二者之间的密封材料熔化，严重威胁车灯灯泡的使用寿命和车灯电路的安全。因此车灯密封圈表面需要粘贴3M胶带，将产品贴到车灯部位，也需要橡胶表面能与3M胶带很好粘合，不能产生胶带脱落，造成密封圈脱落失去作用，此外，车灯属于外观件，要求产品表面黑亮，同时不能产生泛彩、泛白等问题，由于车灯使用时会产生热量，也需要车灯密封圈有一定的耐温度老化要求，同时也需要一定的压缩永久变形，保证车灯密封圈可以长久使用。目前发泡密封圈可以符合工作时发热并连有电线的场合，三元乙丙橡胶(EPDM)发泡是较为常用的。EPDM发泡密封圈因为本身是发泡材料，制备过程中常常会有气孔，存在很大的不稳定因素，造成车灯密封性不好，引起车灯进水。因此，如何研发出新型发泡车灯密封圈材料满足更高要求是本行业亟需解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种新型车灯密封圈材料及其制备方法。
本发明提供的一种EPDM发泡车灯密封圈材料及其制备方法，相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：在使用过程中橡胶与3M胶带粘合良好，无泛彩泛白现象，其他使用性能优异，质量稳定，成本较低，该密封圈拉伸强度、硬度等得到了提高，拉伸强度≥12.9MPa、扯断伸长率≥489％，邵尔A型硬度≥60度，能符合长期使用要求汽车车灯密封圈性能标准。
本发明的方案是，一种EPDM发泡车灯密封圈材料，由以下质量百分比的原料制得：
所述车灯密封圈材料由混炼胶90-110份，炭黑N55090-100份，轻质碳酸钙45-55份，石蜡油55-65份，氧化锌6-7份，硬脂酸0-2份，聚乙二醇1-3份，硫化剂S-800-1份，粘合体系3-5份，其他助剂和促进剂9-11份。
作为优选方案，所述车灯密封圈材料由混炼胶100份，炭黑N55095份，轻质碳酸钙50份，石蜡油60份，氧化锌6.5份，硬脂酸1份，聚乙二醇2份，硫化剂S-800.5份，粘合体系4份，其他助剂和促进剂10份。
作为优选方案，混合胶料由EPDM 4785/EPDM 8550C为按照70/30的比例制成。
作为优选方案，粘合体系由增粘树脂ST505/脱模剂935P为按照1/1的比例制成。
本发明还提供所述EPDM发泡车灯密封圈材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
胶料制备在KL-6"型开炼机上进行混炼。将EPDM生胶在开炼机上包辊，加入氧化锌、硬脂酸、等加工助剂，随后加入石蜡油和炭黑等其他补强剂，最后加入促进剂和硫化剂。待所有填料加入后，混炼均匀，薄通6遍，放厚辊距下片。胶料停放24h后再返炼、出片。试样在平板硫化机上硫化。
本发明EPDM发泡车灯密封圈材料，在使用过程中橡胶与3M胶带粘合良好，无泛彩泛白现象，其他使用性能优异，质量稳定，成本较低，该密封圈拉伸强度、硬度等得到了提高，拉伸强度≥12.9MPa、扯断伸长率≥489％，邵尔A型硬度≥60度。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例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。
实施例:
本实验选用EPDM4785为主，其乙烯含量高，约为70％，门尼高，适用于高填充的挤出和模压制品，强度高，但加工性能差，随着用量的增多，压变和粘合性也变差。选用EPDM8550C为辅，其乙烯含量相对低，约为55％，门尼低，适用于高含胶率的制品，可用于注射、模压及高强度挤出制品，还可与其它型号EPDM并用改善加工性能。随着EPDM8550C用量的增多，制品的压变和粘合性逐渐变好。
EPDM 4785与EPDM 8550C不同并用比的混炼胶性能见表1。从表1可以看出两种生胶的不同配比对硫化速度影响不大，随着EPDM8550C用量的增加，硫化胶力学性能会变差，同时胶料表面产生泛彩的风险也增大，且EPDM 4785与EPDM 2650C并用比在低于70:30之后，胶料泛彩风险增加，同时力学性能会下降。EPDM 4785与EPDM 2650C并用比在大于70:30之后，胶料的压缩永久变形增大，同时加工性也会变差，所以综合考虑胶料的加工性能和力学性能，最后选择EPDM 4785:EPDM 8550C为70:30。
表1：EPDM 6470C/EPDM 2650C不同并用比的混炼胶性能
注：基本配方是炭黑N55095，碳酸钙55，石蜡油60，氧化锌5，硬脂酸1，聚乙二醇2，增粘树脂ST5052，脱模剂935P 2，硫化剂S-800.5，其他助剂和促进剂10，生胶为变量。
考虑到车灯密封圈需要粘贴3M胶带，同时产品为模压生产，需要粘合，同时也要保证胶料容易脱模，保证高的生产效率，故配方中选择增粘树脂和脱模剂的搭配，既保证粘合也有助于脱模，抛弃传统的白炭黑粘合体系，因为白炭黑体系容易使胶料粘连模具，造成脱模困难。
增粘树脂和脱模剂不同并用比的混炼胶性能见表2.从表2可以看出随着增粘树脂用量增加，硫化速度有变慢趋势，随着脱模剂用量增加，胶料泛白的风险也增加，最后选择增粘树脂ST505:脱模剂935P为2:2。
表2：增粘树脂ST505/脱模剂935P不同并用比的混炼胶性能
注：基本配方是EPDM 478570，EPDM 8550C 30，炭黑N55095，轻质碳酸钙55，石蜡油60，氧化锌5，硬脂酸1，聚乙二醇2，硫化剂S-800.5，其他助剂和促进剂10，增粘树脂和脱模剂为变量。
EPDM可采用多种硫化体系，比如硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系和树脂硫化体系。本实验采用的是硫黄硫化体系，以保证硫化速度适中，具有操作安全性，制品的综合物理机械性能和动态性能好。
不同硫化剂S-80用量的混炼胶性能见表3,从表3可以看出随着硫化剂S-80用量的增加硫化速度逐渐变快，硬度增加，耐老化性能变差，压缩永久变形变大。所以综合考虑硫化胶硫化速度和硫化胶的技术指标要求，最后选择S-80用量为0.5。
表3：不同硫化剂S-80用量的混炼胶性能
注：基本配方是EPDM 478570，EPDM 8550C 30，炭黑N55095，轻质碳酸钙55，石蜡油60，氧化锌5，硬脂酸1，聚乙二醇2，增粘树脂ST5052，脱模剂935P 2，其他助剂和促进剂10，硫化剂S-80为变量。
EPDM发泡混炼胶料，按重量百分比在开炼机中加入EPDM生胶，密炼3分钟，将氧化锌、硬脂酸、等加工助剂分三次投入开炼机，随后加入石蜡油和炭黑等其他补强剂，混炼均匀每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料，在开炼机上出片停放16小时后，在开炼机上加入促进剂和硫化剂，混炼均匀后出片停放24小时。
EPDM不发泡混炼胶料，按重量百分比在开炼机中加入EPDM生胶，密炼3分钟，将氧化锌、硬脂酸、等加工助剂分三次投入开炼机，随后加入石蜡油和炭黑等其他补强剂，混炼均匀每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料，在开炼机上出片停放16小时后，在开炼机上加入硫化剂，混炼均匀后出片停放24小时。
将EPDM发泡混炼胶料放入块状模具内，用螺丝锁死后放入平板硫化机，150℃*20分钟后将模具取出，放入冷水中，冷却至40℃以下，将螺丝打开，取出硫化发泡好的块状发泡材料。然后用分切机切成所需厚度。用刀模冲切至所需形状尺寸。
将EPDM不发泡混炼胶料剪成1～2克的小块，用二甲苯做溶剂，按胶料：溶剂＝1:5的比例配成胶浆，用搅拌机搅拌1小时，停放24小时。
将冲切好的EPDM发泡材料浸泡入胶浆内2～5秒，取出悬挂晾干，重复3次，放入密封圈模具内，用螺丝锁死，放入烘箱，190℃*10分钟后将模具取出，放入冷水中，冷却至40℃以下，将螺丝打开，取出即得EPDM发泡车灯密封圈成品。
所制得的EPDM发泡车灯密封圈的生产工艺为180℃×120s，平板模压硫化。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种EPDM发泡车灯密封圈材料，其特征在于：以重量份计，所述车灯密封圈材料由混炼胶90-110份，炭黑N55090-100份，轻质碳酸钙45-55份，石蜡油55-65份，氧化锌6-7份，硬脂酸0-2份，聚乙二醇1-3份，硫化剂S-800-1份，粘合体系3-5份，其他助剂和促进剂9-11份。
2.根据权利要求1所述EPDM发泡车灯密封圈材料，其特征在于：混合胶料由EPDM 4785/EPDM 8550C为按照70/30的比例制成。
3.根据权利要求1所述EPDM发泡车灯密封圈材料，其特征在于：粘合体系由增粘树脂ST505/脱模剂935P为按照1/1的比例制成。
4.权利要求1中所述EPDM发泡车灯密封圈材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：胶料制备在KL-6"型开炼机上进行混炼，将EPDM生胶在开炼机上包辊，加入氧化锌、硬脂酸、等加工助剂，随后加入石蜡油和炭黑等其他补强剂，最后加入促进剂和硫化剂。待所有填料加入后，混炼均匀，薄通6遍，放厚辊距下片。胶料停放24h后再返炼、出片。试样在平板硫化机上硫化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200519 |