CN113185782A - 一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的epdm橡胶材料的制备方法 - Google Patents

一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的epdm橡胶材料的制备方法 Download PDF

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刘浩
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Abstract

本发明涉及一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料的制备方法。其特征在于所用的基体橡胶为EPDM，所用的硫化剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙苯、二甲基二叔丁基过氧己烷，所用的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、N，N'‑间苯撑双马来酰亚胺、硫磺等。所用的防老剂为胺类防老剂，所用的补强剂为N550、N774的一种或几种，所用的填充剂为轻质碳酸钙，高岭土中的一种或几种，所用的增塑剂为高闪点石蜡油类增塑剂。

Description

一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料的制备 方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体为一种冷却水管用过氧化物硫化的EPDM橡胶材料。
背景技术
随着人们生活水平的提高，汽车几乎走进了每家每户。随之而来的就是越来越多的汽车尾气排放。如何从源头解决燃料不充分燃烧产生的污染成为业界一大难题，即出现了涡轮增压发动机，其工作原理就是通过发动机排放的废气推动涡轮带动压气机，从而增加进气量和压力，提高燃烧温度，来使燃料充分燃烧，降低尾气的污染及排放量并赋予汽车很大的动力及性能。其工作压力和温度都大大提升，这就要求发动机配套的冷却水管有更高的耐热性能。
市面所见自然吸气的发动机冷却水管，其主体材料为EPDM，用硫磺硫化。其能在120℃下长期使用，150℃下短期使用，超过150℃，便失去了橡胶固有的性能。其耐热等级无法与涡轮增压发动机配套。近几年来，有少量业内人士采用硫磺硫化的EPDM橡胶达到175℃短期老化的水平，但是硫磺硫化的橡胶压缩永久变形大是大家一直很难攻克的挑战。
压缩永久变形决定着橡胶制品的性能及使用寿命，其与生胶种类，含胶率，交联键类型密切相关。在生胶种类一定，而又不想提高含胶率的情况下，交联键成为提高压缩永久变形的重要因素。交联键键能低，键长较长的受力后容易变形，变形后恢复的也很缓慢，压缩永久变形就越大，反之则相反。而硫磺硫化的EPDM交联键类型大多是C-SX和C-S，其键能较过氧化物硫化的 EPDM产生的C-C单键小很多。过氧化物硫化的EPDM中，C-C键键能大，化学结构稳定，所以其硫化胶耐热性好，压缩永久变形很小，大大的增加了橡胶制品的使用寿命。
因此，本实验意在研制出一种过氧化物硫化硫化，超耐热(短期175℃，长期160℃)，硫化时间短，压缩永久变形小加工性能良好的冷却水管用EPDM 橡胶材料。
发明内容
本发明所述的冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料的配方由以下质量份数的组成物组成：EPDM橡胶100份，氧化锌0～5份，填充剂 50～70份，防老剂0～3份，炭黑20～80份，增塑剂50～70份，助交联剂0～8 份，过氧化物硫化剂0～8份。
所述的两种EPDM橡胶,分别为高门尼和低乙烯含量，低门尼高乙烯含量的EPDM橡胶，选此目的是为了平衡加工性能和耐热性。
所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)、2-巯基苯并咪唑(MB)和4，4’一双a,a`-二甲基苄基二苯胺(445)中的一种或几种，通过不同配比及用量的调节使其达到更好的耐热空气老化的效果。
所述的炭黑为N550、N774中的一种或几种。
所述的增塑剂为石蜡油系增塑剂，其闪点高，高温时不易抽出，赋予了橡胶优异的老化性能。
所述的填充剂为轻质碳酸钙和高岭土中的一种或几种。
所述的助交联剂为PDM、TAIC、S中的一种或几种，通过不同配比来提高硫化速率。
所述的硫化剂为DCP、BIPB和双二五中的一种或几种，通过调节比例达到缩短硫化时间的效果，同时过氧化物交联产生的C-C交联键赋予聚合物优异的耐老化性能及较低的压缩永久变形。
所述的活性剂为氧化锌和硬脂酸，氧化锌起到催化脱氢的作用，在一定程度上提高了硫化速率，同时也起到提高耐热性的作用。硬脂酸会阻碍过氧化物交联，少量使用可以提高氧化锌的溶解度和分散性。
通过以上助剂的配合，制得一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，符合客户标准。
有益效果：本发明其各项性能良好，尤其耐热性，短期175℃×70h，长期160℃×96h仍能保持硫化胶原本的性能。同时加工工艺简单，相对其他过氧化物硫化温度低，时间短。
具体实施方式
本实施例所用仪器：强力加压式密炼机(1L)，6寸开炼机，25吨平板硫化机，高低温试验箱1台，热空气老化箱，耐臭氧试验机，脆性试验机，恒温油槽，傅里叶红外光谱仪，门尼试验机，无转子硫化仪，多功能拉伸试验机，爆破试验机等。
本实施例所需原料：EPDM，中石化三井上海有限公司；ZnO，工业级，大连氧化锌厂；硬脂酸，工业级，丰益油脂；炭黑N774和N550,欧利友工程炭(青岛)有限公司；高闪点石蜡油，北京艾迪尔复合材料有限公司；防老剂RD和MB,蔚林新材料科技股份有限公司；防老剂445，温州格雷化工有限公司；各类过氧化物及助交联剂：蔚林新材料科技股份有限公司；硫磺：青城橡胶硫磺有限公司。
实施例一：在1L密炼机中加入EPDM原胶300g，塑炼2min后，加入炭黑 N550 240g，高岭土180g，防老剂MB和防老剂445共9g，氧化锌和硬脂酸共 18g，高闪点石蜡油165g，高速混炼10min，4min时提一次上顶栓，8min时清扫，10min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂36g加入，混炼均匀即可
实施例二：该实例的组成物与实例一基本相同，区别在于该实例用120g 的N550和120g的N774代替240g的N550，实验方法与实例一一致。
实施例三：该实例的组成物与实例一基本相同，区别在于该实例用270g 的N774代替300g的N550，用150g的高岭土代替180g的高岭土，实验方法与实例一一致。
实施例四：该实例的组成物与实例一基本相同，区别在于该实例用180g 的轻质碳酸钙代替180g的高岭土，实验方法与实例一一致。
实施例五：在1L密炼机中加入EPDM原胶300g，塑炼2min后，加入炭黑 N550 240g，高岭土180g，防老剂MB和防老剂445共9g，氧化锌和硬脂酸共 18g，高闪点石蜡油165g，高速混炼10min，4min时提一次上顶栓，8min时清扫，10min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂36g加入，混炼均匀即可。
实施例六：该实例的组成物与实例五基本相同，区别在于用9g防老剂RD 和MB代替9g的防老剂MB和445，实验方法与实例五一致。
实施例七：该实例的组成物与实例五基本相同，9g防老剂RD和445代替 9g的防老剂MB和445，实验方法与实例五一致。
实施例八：在1L密炼机中加入EPDM原胶300g，塑炼2min后，加入炭黑 N550 240g，高岭土180g，防老剂MB和防老剂445共9g，氧化锌和硬脂酸共 18g，高闪点石蜡油165g，高速混炼10min，4min时提一次上顶栓，8min时清扫，10min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂36g加入，混炼均匀即可。
实施例九：该实例的组成物与实例十一基本相同，区别在于用30g的BIPB 和TAIC代替36g的DCP和TAIC，实验方法与实例八一致。
实施例十：该实例的组成物与实例十一基本相同，区别在于用区别在于用16.5g的DCP和PDM代替36g的DCP和TAIC，实验方法与实例八一致。
实施例十一：该实例的组成物与实例十一基本相同，区别在于用区别在于用13.5g的BIPB和PDM代替36g的DCP和TAIC，实验方法与实例八一致。
实施例十二：该实例的组成物与实例十一基本相同，区别在于用区别在于用30.6g的DCP、TAIC和S代替36g的DCP和TAIC，实验方法与实例八一致。
实施例十三：该实例的组成物与实例十一基本相同，区别在于用区别在于用30.6g的DCP、TAIC和PDM代替36g的DCP和TAIC，实验方法与实例八一致。
文中出现的英文之母的中文含义解释如下：
EPDM—三元乙丙橡胶
防老剂445—4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺
防老剂RD--2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体
防老剂MB--2-巯基苯并咪唑
DCP为过氧化二异丙苯
BIPB为双叔丁基过氧异丙基苯
PDM为N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺
TAIC为三烯丙基异氰脲酸酯
S为硫磺

Claims (7)

1.一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料的制备方法，其特征在于：由以下质量份的材料组成：
EPDM橡胶100份，氧化锌0～5份，填充剂50～70份，防老剂0～3份，炭黑20～80份，增塑剂50～70份，助交联剂0～8份，过氧化物硫化剂0～8份。
2.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其型号分别为8120E和3090，其特征在于上述的两种牌号的EPDM橡胶以8:2为基础比例配合制得。
3.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的炭黑为N774、N550，120g的N550和120g的N774代替240g的N550,或270g的N774代替300g的N550。
4.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的增塑剂为高闪点石蜡油系增塑剂，其耐热性良好，高温下不易抽出。
5.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的防老剂为防老剂445和普通防老剂MB、RD配合，使用其中的两种以基础1:1配合。
6.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的硫化剂为过氧化物硫化剂DCP、BIPB和双二五中的一种或两种以基础比例2:1配合，通过调节比例达到缩短硫化时间的效果。
7.根据权利要求1所述的一种冷却水管用超耐热过氧化物硫化的EPDM橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的助交联剂为PDM、TAIC、S中的一种或几种以基础比例2:1:0.2配合，通过调整不同配比来提高硫化速率。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114213772A (zh) * 2021-12-29 2022-03-22 苏州技佳橡塑有限公司 一种能耐涡轮系统高温的三元乙丙橡胶配方

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323691A (zh) * 2008-07-11 2008-12-17 贵州戴斯威特橡胶有限公司 耐高温汽车散热器软管胶料配方
CN102702626A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 天津滨海新区大港天力胶管有限公司 过氧化物硫化三元乙丙橡胶水管配方
CN102719025A (zh) * 2012-07-05 2012-10-10 上海众力投资发展有限公司 一种耐高温无臭味过氧化物橡胶组合物及其制备方法
CN105295201A (zh) * 2014-07-24 2016-02-03 宁国市正道橡塑零部件有限公司 一种epdm过氧化物硫化体系的橡胶材料及其制备方法
CN112677522A (zh) * 2020-12-18 2021-04-20 中国第一汽车股份有限公司 一种耐高温低压变冷却胶管的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323691A (zh) * 2008-07-11 2008-12-17 贵州戴斯威特橡胶有限公司 耐高温汽车散热器软管胶料配方
CN102702626A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 天津滨海新区大港天力胶管有限公司 过氧化物硫化三元乙丙橡胶水管配方
CN102719025A (zh) * 2012-07-05 2012-10-10 上海众力投资发展有限公司 一种耐高温无臭味过氧化物橡胶组合物及其制备方法
CN105295201A (zh) * 2014-07-24 2016-02-03 宁国市正道橡塑零部件有限公司 一种epdm过氧化物硫化体系的橡胶材料及其制备方法
CN112677522A (zh) * 2020-12-18 2021-04-20 中国第一汽车股份有限公司 一种耐高温低压变冷却胶管的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114213772A (zh) * 2021-12-29 2022-03-22 苏州技佳橡塑有限公司 一种能耐涡轮系统高温的三元乙丙橡胶配方

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