CN115304839A - 一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，按各组分按重量份数配比，包括粘土/橡胶复合材料30‑55份、硫磺0.5‑2份、二聚硫氰酸0.5‑1.5份、促进剂1‑2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑20‑50份、轻钙10‑20份、环烷油2‑10份、防老剂0.5‑2份，放入密炼机内进行密炼，密炼结束后再排胶，制得母炼胶；将制得的母炼胶放入密炼机内，加入硫磺，进行混炼，混炼结束后挤出，制得所需內胶层。本发明通过调节胶料的体系特征，提高內胶材料的低温密封性，并通过调整炼胶工艺，确保工艺的安全、环保、高效。
Description
技术领域
本发明属于橡胶胶管密封技术领域，具体涉及一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法。
背景技术
内层胶是输送介质的直接接触层，也是使用中要求较苛刻的部位，对内层胶进行配方优化设计，以保证良好的密封性，实现其对输送介质良好的适应性。同时，现有的制作橡胶密封胶管的工艺方法，包括混炼、挤出、硫化等工艺步骤，其中混炼步骤所采用的胶种为丁苯或天然橡胶，再配合硫磺、促进剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、轻钙、环烷油、防老剂等辅料。
胶管已应用于生活生产的诸多领域，归纳使用情况，常见胶管包括：输水管、热水管、蒸汽管、海用管、食品饮料管、空气管、焊接管、燃气管、通风管、物料管、输油管、化学管、高压管等等。橡胶管主要是连接发动机与空气滤清器、发动机与散热器系统、车辆空调系统等。密封胶种类繁多，但车辆上用的密封胶很少，且目前市场上的车辆密封胶稳定性差，严重影响了密封性能。
且制作橡胶密封胶管工艺存在以下常见问题：制作时对介质和环境产生污染，且制作的橡胶密封胶管耐老化性、耐臭氧性、耐热性差，还缺乏良好的电绝缘性和耐化学介质腐蚀性。
发明内容
本发明提供一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，解决现有技术存在的低温胶管渗漏问题，克服低温胶管密封缺陷。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：制备组分及各组分的质量份数如下：
粘土/橡胶复合材料30-55份、硫磺0.5-2份、二聚硫氰酸0.5-1.5份、促进剂1-2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑20-50份、轻钙10-20份、环烷油2-10份、防老剂0.5-2份。
一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，用于制备所述的装甲车辆密封內胶材料，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、一段混炼：将密炼机温度设定在50℃～60℃，转速30～40r/min，将粘土/橡胶复合材料投入密炼机塑炼2min，加入密炼机进行塑炼，按比例依次加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、轻钙、环烷油、防老剂和促进剂，驱动上顶栓压砣，给密炼室提供混炼压力，密炼3min，密炼结束后再在胶温为150～160℃排胶，得到混炼均匀的母炼胶；
步骤二、二段混炼：将一段混炼得到的母炼胶，在开炼机上进行回炼，并加入硫磺，薄通打三角包6次，调整辊距下片即得车辆用密封胶管内胶材料。
有益效果：本发明通过调节胶料的补强体系、硫化体系、防老体系和增强体系等体系特征，改善內胶的回弹性和力学性能，提高內胶材料的低温密封性，并通过调整炼胶工艺，确保工艺的安全、环保、高效。本发明所述一种车辆用密封胶管内胶材料具有较好的硬度、回弹性、力学性能及低温密封性，且耐腐蚀、抗老化、粘接性良好，从而使得所述一种车辆用低温密封胶管材料可应用于发动机冷却循环密封管件；在继承原传统工艺的条件下，对密封材料性能进行优化创新，制造工艺简单、安全环保，提高生产效率。
改善內胶密封性能：内层胶是输送介质的直接接触层，也是使用中要求较苛刻的部位。根据连接设计中对内层胶的要求，对内层胶的配方进行优化设计，使其具有良好的致密性，同时，实现其对输送介质良好的适应性。
改善內胶机械性能：为方便实现气密性装配采用过盈配合，且胶管与钢管过盈配合时无破损，胶管需具备合适的硬度和力学性能，装配后的胶管无缺陷。
通过调整炼胶工艺，确保工艺安全、环保、高效。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出的一种车辆用密封胶管内胶材料，制备组分及各组分的质量份数如下：
粘土/橡胶复合材料30-55份、硫磺0.5-2份、二聚硫氰酸0.5-1.5份、促进剂(CZ、DM)1-2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑(N330、N550)20-50份、轻钙10-20份、环烷油2-10份、防老剂(4010NA、RD)0.5-2份。
优选的，上述橡胶为：天然橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、聚氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶中的一种或多种。
优选的，上述粘土为：蒙脱土、高岭土、膨润土、软质粘土、半软质粘土、轻钙、高铝粘土、凹凸棒石粘土中的一种或多种。
所述內胶材料的制备体系调整组分份数如下：
补强体系：炭黑(N330、N550)20-50份、轻钙10-20份；
硫化体系：硫磺0.5-2份、促进剂(CZ、DM)1-2.5份、二聚硫氰酸0.5-2份；
防老体系：防老剂(4010NA、RD)0.5-2份；
增塑体系：环烷油2-10份；
其它助剂：氧化锌5份、硬脂酸1份。
一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，用于制备所述的装甲车辆密封內胶材料，包括如下步骤：
步骤一、一段混炼：将密炼机温度设定在50℃～60℃，转速30～40r/min，将粘土/橡胶复合材料投入密炼机塑炼2min，加入密炼机进行塑炼，按比例依次加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、轻钙、环烷油、防老剂和促进剂，驱动上顶栓压砣，给密炼室提供混炼压力，密炼3min，密炼结束后再在胶温为150～160℃的条件下排胶，得到混炼均匀的母炼胶；
步骤二、二段混炼：将一段混炼得到的母炼胶，在开炼机上进行回炼，并加入硫磺，薄通打三角包6次，调整辊距下片即得车辆用密封胶管内胶材料。混炼结束后，在60-80℃的温度条件下挤出，制得所需內胶层。
实施例1
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/氢化丁腈橡胶材料：30份、硫磺0.5份、二聚硫氰酸0.5份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33020份、轻钙10份、环烷油2份、防老剂4010NA 0.5份、防老剂RD 0.5份。
实施例2
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：30份、硫磺0.5份、二聚硫氰酸0.5份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33020份、轻钙10份、环烷油2份、防老剂4010NA 0.5份、防老剂RD 0.5份。
实施例3
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/氢化丁腈材料：50份、硫磺2份、二聚硫氰酸1.5份、促进剂DM 2.5份、促进剂CZ2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N55050份、轻钙20份、环烷油10份、防老剂4010NA 2份、防老剂RD 2份。
实施例4
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：50份、硫磺2份、二聚硫氰酸1.5份、促进剂DM 2.5份、促进剂CZ 2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N55050份、轻钙20份、环烷油10份、防老剂4010NA 2份、防老剂RD 2份。
实施例5
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：40份、硫磺1份、二聚硫氰酸1份、促进剂DM 1.5份、促进剂CZ 1.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33035份、轻钙15份、环烷油5份、防老剂4010NA 1份、防老剂RD 1份。
实施例6
本实施例提供的一种车辆用密封胶管内胶材料，由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/氢化丁腈材料：40份、硫磺1份、二聚硫氰酸1份、促进剂DM 1.5份、促进剂CZ 1.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N55035份、轻钙15份、环烷油5份、防老剂4010NA 1份、防老剂RD 1份。
实施例1-实施例6中采用的制备方法包括如下步骤：
步骤一、一段混炼：将密炼机温度设定在55℃，转速35r/min，将高岭土/橡胶材料投入密炼机塑炼2min，加入密炼机进行塑炼，按比例依次加入炭黑N330、氧化锌、硬脂酸、轻钙、环烷油、防老剂和促进剂CZ，驱动上顶栓压砣，给密炼室提供混炼压力，密炼3min，160℃排胶，得到混炼均匀的母炼胶；
步骤二、二段混炼：将一段混炼得到的母炼胶，在开炼机上进行回炼，并加入二聚硫氰酸、硫磺，完成薄通打三角包6次，调整辊距下片即得车辆用密封胶管内胶材料。通过二段混炼优化硫化体系，增强橡胶低温环境下的韧性和弹性。
本发明提供实施例1～6中制备得到的一种车辆低温密封橡胶內胶材料的制备工艺方法相对与现有技术相比，在密炼时控制排胶温度得一段混炼胶；在开炼机上加入硫磺等小料，混炼均匀得二段混炼胶；将二段混炼胶放入挤出机，控制合适机头温度进行挤出，制得所需內胶材料；与现有技术相比，本发明在继承原传统工艺的条件下，对密封材料性能进行优化创新，所述一种车辆用密封胶管内胶材料具有较好的硬度、回弹性、力学性能及低温密封性，在低温时保证橡胶材料的韧性和弹性，且耐腐蚀、抗老化、粘接性良好，从而使得所述一种车辆用低温密封胶管材料可应用于发动机冷却循环密封管件。
配方创新：通过调整硫化体系，控制硫化工序，加入二聚硫氰酸并调节其用量，硫化体系采用混合硫化体系，即有效、半有效硫化体系并用。
工艺创新：将各组分按相应重量份数配比后，加入密炼机进行密炼，控制排胶温度得一段混炼胶；在开炼机上加入硫磺等小料，混炼均匀得二段混炼胶；将二段混炼胶放入挤出机，控制合适机头温度进行挤出，制得所需內胶材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：制备组分及各组分的质量份数如下：
粘土/橡胶复合材料30-55份、硫磺0.5-2份、二聚硫氰酸0.5-1.5份、促进剂1-2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑20-50份、轻钙10-20份、环烷油2-10份、防老剂0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：粘土/橡胶复合材料中的橡胶为：天然橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、聚氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：粘土/橡胶复合材料中的粘土为：蒙脱土、高岭土、膨润土、软质粘土、半软质粘土、轻钙、高铝粘土、凹凸棒石粘土中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/氢化丁腈橡胶材料：30份、硫磺0.5份、二聚硫氰酸0.5份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33020份、轻钙10份、环烷油2份、防老剂4010NA 0.5份、防老剂RD 0.5份。
5.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：30份、硫磺0.5份、二聚硫氰酸0.5份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33020份、轻钙10份、环烷油2份、防老剂4010NA0.5份、防老剂RD 0.5份。
6.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/氢化丁腈材料：50份、硫磺2份、二聚硫氰酸1.5份、促进剂DM 2.5份、促进剂CZ 2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N55050份、轻钙20份、环烷油10份、防老剂4010NA 2份、防老剂RD 2份。
7.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：50份、硫磺2份、二聚硫氰酸1.5份、促进剂DM 2.5份、促进剂CZ 2.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N55050份、轻钙20份、环烷油10份、防老剂4010NA 2份、防老剂RD 2份。
8.根据权利要求1所述的一种车辆用密封胶管内胶材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：高岭土/硅橡胶材料：40份、硫磺1份、二聚硫氰酸1份、促进剂DM 1.5份、促进剂CZ 1.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N33035份、轻钙15份、环烷油5份、防老剂4010NA1份、防老剂RD 1份。
9.一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，用于制备如权利要求1-8任一项所述的装甲车辆密封內胶材料，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、一段混炼：将密炼机温度设定在50℃～60℃，转速30～40r/min，将粘土/橡胶复合材料投入密炼机塑炼2min，加入密炼机进行塑炼，按比例依次加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、轻钙、环烷油、防老剂和促进剂，驱动上顶栓压砣，给密炼室提供混炼压力，密炼3min，密炼结束后再在胶温为150～160℃的条件下排胶，得到混炼均匀的母炼胶；
步骤二、二段混炼：将一段混炼得到的母炼胶，在开炼机上进行回炼，并加入硫磺，薄通打三角包6次，调整辊距下片即得车辆用密封胶管内胶材料。
10.根据权利要求9所述的一种车辆用密封胶管内胶材料及其制备方法，其特征在于，混炼结束后，在60-80℃的温度条件下挤出，制得所需內胶层。
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