CN113462087A - 一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，由以下份量比材料组成：二元乙丙橡胶70份；乙华平橡胶30；氧化锌：4‑10份；氧化镁：4‑10份；硬脂酸：1‑2份；耐热剂：2‑10份；导热体系：2‑10份；防护体系：1‑4份；分散剂：1‑2份；补强体系：60‑80份；硫化剂：3‑6份；促进剂：3‑6份；其制备方法包括混炼、精炼和硫化。本发明具有很好的耐温性能，降低了生产成本，具有优异的压缩永久变形性能和耐油性能。

Description

一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料及其制备方法。
背景技术
电动工具前端有一个保护端盖，目的是为了防止钻头在墙壁上打孔时，在打通墙壁后电动工具由于惯性向前，撞击到墙面时损伤零部件。一般由橡胶材质或塑料材质做成。橡胶材质由于其优异的减震性能，在撞击时起到很好的缓冲作用，且寿命远远大于塑料材质而被广泛应用。
现在随着电动工具的转速越来越高，伴随着生热问题也越来越高。目前客户提出以下几个要求：
1.温度要求在160-180℃直接使用200个小时不会硬化发脆，从而导致产品损坏。
2.材料强度大于12MPa，强度太低在产品使用使，多次撞击会导致产品破裂。
3.优异的压缩永久变形性能。为了保证产品装配后不会因为高温变形导致端盖脱落，要求压缩永久变形(150℃*24H，25％压缩率)≤20％。
4.由于电动工具产品是到欧盟，所以材料必须符合欧盟的环保标准。即材料要符合ROHS 2.0，PAHS，REACH，NP的法规指令。
针对上述标准，可以供选择的材料不多，普通的橡胶耐温性能已经不能满足端盖产品的耐温要求。一些特种橡胶如氟胶，氢化丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶等耐温性能虽然可以达到，但存在昂贵的价格或性能不达标等问题，无法大批量使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，由以下份量比材料组成：二元乙丙橡胶70份；乙华平橡胶30；氧化锌：4-10份；氧化镁：4-10份；硬脂酸：1-2份；耐热剂：2-10份；导热剂：2-10份；防护剂：1-4份；分散剂：1-2份；补强剂：60-80份；硫化剂：3-6份；促进剂：3-6份。
优选的，所述耐热剂为甲基丙烯酸镁，可以提高橡胶产品的耐温性能，同时可以对材料有很好的补强增硬效果，提高材料的交联密度，降低压缩永久变形，改善产品的疲劳寿命。
优选的，所述导热剂为多壁碳纳米管与钛酸钾晶须的混合物，多壁碳纳米管其优异的导热导电性能，可以提高材料的耐温性能；同时对材料强度有很好的补强效果。钛酸钾晶须：提高材料的拉伸强度和撕裂强度；导热性能优异，改善材料耐温性能。
优选的，所述多壁碳纳米管与钛酸钾晶须的分量比为多壁碳纳米管2-10份、钛酸钾晶须2-8份。
优选的，所述防护剂由防老剂445 1-2份，防老剂MB 1-2份和防老剂246 1.5-1.5份组成，可以达到很好的耐热防护效果，同时兼顾材料的疲劳寿命。
优选的，所述补强剂为PB-365炭黑，能够满足环保指标，具有较好的补强性能和较低的压缩永久变形，且价格便宜，便于降低制作成本。
优选的，所述硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)，采用过氧化二异丙苯硫化的材料不仅能获得很好的耐热耐老化性能，同时提高材料的压缩永久变形性能。
优选的，所述助交联剂为N，N'-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)和助交联剂TAIC，显著改善交联性能，提高耐温性，适用于高温硫化体系，能够显著降低压缩永久变形性能。
一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，混炼：二元乙丙橡和乙华平橡胶放入密炼机中混炼3-5分钟，加入耐热和导热材料混炼2-4分钟后，依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、分散剂及炭黑，再混炼3-8分钟，待密炼温度到达120℃时进行排胶，并出片后放入冷却房进行冷却；
S2，精炼：混炼好的胶料停放24小时后进行精炼，在开炼机上加入硫化剂和促进剂，开足冷却水控制辊温不高于80℃，加好后将辊筒距离放到1-1.5mm后生胶拉3个薄通，然后下片，推入冷却房进行冷却；
S3，硫化：硫化条件：一段：170℃硫化15分钟；二段：150℃烘1小时。
本发明的技术效果和优点：
1.耐温性能：本发明通过对配方中生胶和配合剂的组合调整，制备了一种可在160-180℃下长期使用的耐高温胶料配方。突破了传统乙丙橡胶的耐温极限，耐温性能得到了明显的提高。
2.成本：一方面此配方在性能满足了客户的要求，使用工况完全达到客户的使用要求的前提下，对比特种胶的的配方成本明显降低，降低了生产成本。
3.优异的压缩永久变形性能，为产品的高回弹性提供了保障，不会因为多次撞击而变形。
4.耐油性能：电动工具在长时间使用过程中，前端保护盖本身是没有油脂的，但长时间使用有可能发生漏油问题，使保护盖沾到些油脂，本发明可以提供一定的耐溶胀性能。
5.环保性能：本发明的配方所制备的产品完全满足欧盟的PAHS/ROHS 2.0/NP/REACH等环保要求。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
Figure BDA0003132904090000041
Figure BDA0003132904090000051
结论：在不考虑成本的前提下，2号配方性能最好，考虑到成本和工艺问题，3号配方为最终配方。
优选的二元乙丙胶采用锦湖公司的KEP110,其优异的耐温性能和较好的压缩永久变形性能可以为产品的性能提供保障，乙华平橡胶采用拜耳公司的EVM700HV，VA含量在70％，可以给产品提供良好的耐油性能，其优异的耐高温性能，在175℃条件下可以长时间使用。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：由以下份量比材料组成：二元乙丙橡胶70份；乙华平橡胶30；氧化锌：4-10份；氧化镁：4-10份；硬脂酸：1-2份；耐热剂：2-10份；导热剂：2-10份；防护剂：1-4份；分散剂：1-2份；补强剂：60-80份；硫化剂：3-6份；促进剂：3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述耐热剂为甲基丙烯酸镁。
3.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述导热剂为多壁碳纳米管与钛酸钾晶须的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管与钛酸钾晶须的分量为多壁碳纳米管2-10份、钛酸钾晶须2-8份。
5.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述防护剂由防老剂445 1-2份，防老剂MB 1-2份和防老剂2461.5-1.5份组成。
6.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述补强剂为PB-365炭黑。
7.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
8.根据权利要求1所述的一种二元乙丙和乙华平并用耐高温材料，其特征在于：所述助交联剂为N，N'-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)和助交联剂TAIC。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的二元乙丙和乙华平并用耐高温材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，混炼：二元乙丙橡和乙华平橡胶放入密炼机中混炼3-5分钟，加入耐热和导热材料混炼2-4分钟后，依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、分散剂及炭黑，再混炼3-8分钟，待密炼温度到达120℃时进行排胶，并出片后放入冷却房进行冷却；
S2，精炼：混炼好的胶料停放24小时后进行精炼，在开炼机上加入硫化剂和促进剂，开足冷却水控制辊温不高于80℃，加好后将辊筒距离放到1-1.5mm后生胶拉3个薄通，然后下片，推入冷却房进行冷却；
S3，硫化：硫化条件：一段：170℃硫化15分钟；二段：150℃烘1小时。
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