CN101712781A - 低渗透空调胶管的中胶层配方 - Google Patents

低渗透空调胶管的中胶层配方 Download PDF

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张洪起
王学荣
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Abstract

本发明涉及低渗透空调胶管的中胶层配方，组分和质量份数为：氯化丁基橡胶100份，快压出炭黑60～80份，石蜡油6～10份，MG白炭黑10～30份，流动助剂530.5～1.5份，粘接剂P16203～5份，粘接剂P15072～4份，硫化树脂HY-20458～12份，硬脂酸0.5～1.5份，氧化锌4～6份。本发明与传统产品相比，产生明显的区别，硬度80A，拉伸强度12.0MPa，与尼龙的粘接力达到4.0kN/m，制冷剂R134a的渗透率达0.91kg/m2/年。

Description

低渗透空调胶管的中胶层配方
技术领域
本发明涉及胶管技术领域，特别涉及制冷剂为四氟乙烷(简称R134a)空调胶管的中胶层配方。
背景技术
低渗透空调胶管主要指在汽车空调***中输送液态或气态制冷剂R134a的空调胶管，制冷剂的渗透量低，该胶管由内向外为内渗透层、中胶层、纤维加强层、外胶层构成。由于新型空调致冷剂R134a的应用，空调胶管的结构与材料变化很大。目前国际、国内普遍使用的结构是聚酰胺(尼龙)-橡胶/织物/橡胶。这种结构内渗透层优选尼龙，由于耐制冷剂R134a最好的材料是尼龙，中胶层橡胶选用三元乙丙橡胶(EPDM)，织物层选用聚酯线(PET)，外胶层选用三元乙丙橡胶(EPDM)。空调胶管的耐渗透性与材料的选用以及中胶层与内渗透层，外胶层与织物层的粘接力密切相关，各层之间牢固的粘接，使胶管形成一个严密的整体，能阻止制冷剂的渗透和扩散。本发明急需解决的是中胶层橡胶的选用以及中胶层与内渗透层的粘接力问题，目前国内外空调胶管中胶层通常选用的橡胶是EPDM，由于EPDM是非极性的橡胶，且气密性差，与内渗透层的粘接力不超过2.5KN/m，这种粘接力远远达不到低渗透空调胶管中层胶的粘接力要求，因此选用气密性好的空调胶管中胶层橡胶，提高中胶层与内渗透层的粘接力，使空调胶管达到低渗透的要求，已成为行业中急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种低渗透空调胶管的中胶层配方，应用于汽车空调***中，阻止制冷剂R134a排放到大气中，达到制冷剂低渗透，保护环境。
本发明的低渗透空调胶管的中胶层的组份和质量份数配方如下：
氯化丁基橡胶(CIIR)                             100份，
快压出炭黑(N550)                               60～80份，
石蜡油                                         6～10份，
MG白炭黑                                       10～30份，
流动助剂53                                       0.5～1.5份，
粘接剂P1620                                      3～5份，
粘接剂P1507                                      2～4份，
硫化树脂HY-2045                                  8～12份，
硬脂酸                                           0.5～1.5份，
氧化锌                                           4～6份。
本发明的胶管结构由内向外为内渗透层(尼龙)、中胶层(CIIR)、纤维加强层(聚酯线)、外胶层(EPDM)。
中胶层主料是氯化丁基橡胶，由于分子中含有大分子的饱和聚异丁烯结构使氯化丁基橡胶具有空气、气体和水蒸汽的低渗透性，氯化丁基胶的空气透过率仅为天然胶的1/4，丁苯胶的1/9，水蒸汽透过率为天然胶的1/200，丁苯胶的1/20，乙丙胶的1/44。氯化丁基胶中氯原子的引入，增加了分子的极性，使得与尼龙的粘接力优于非极性的丁基橡胶和乙丙橡胶，选用氯化丁基橡胶，既能保证与尼龙的良好粘接力又能保证低渗透性。
由于氯化丁基橡胶自身的补强性差，因此在橡胶中必需配合适当的补强剂，补强剂有高耐磨炭黑，快压出炭黑，高耐磨炭黑，结构高，粒径小，补强性好，但是挤出时生热大，胶料容易焦烧，快压出炭黑其粒径比高耐磨炭黑大，结构比高耐磨炭黑小，补强性稍差，但挤出工艺性好，与尼龙的粘接力优于高耐磨炭黑，因此选用快压出炭黑既能保证拉伸强度高又能保证与尼龙良好的粘接力
白炭黑与炭黑并用，能显著提高橡胶与尼龙的粘接力，传统配方中一般为沉淀法白炭黑，且呈酸性，酸性白炭黑影响氯化丁基橡胶的硫化速度，使拉伸强度降低。本发明选用美国NYCO公司生产的碱性白炭黑MG，加入配方中，即保证高的拉伸强度同时又能显著提高橡胶与尼龙的粘接力。
粘接剂P1620和P1507是日本川口化学公司生产的带有化学反应基团的酚醛树脂，加入配方中能够提高橡胶的硬度，拉伸强度以及与尼龙的粘接力。
本发明的效果，由于MG白炭黑、粘接剂P1620和P1507的加入，提高了材料的物理机械性能以及与尼龙的粘接力，与传统产品相比，产生明显的区别，硬度为80A，拉伸强度为12.0MPa，与尼龙的粘接力达到4.0KN/m，高出传统产品1.5KN/m，由于中胶层与尼龙层牢固地粘接在一起，胶管各层之间形成一严密的整体，阻止了制冷剂的渗透和扩散，大大提高了空调胶管的耐渗透性能。
具体实施方式
实施例1：
氯化丁基橡胶(CIIR)                           100份，
快压出炭黑(N550)                             60份，
石蜡油                                       6份，
MG白炭黑                                     10份，
流动助剂53                                   0.5份，
粘接剂P1620                                  3份，
粘接剂P1507                                  2份，
硫化树脂HY-2045                              8份，
硬脂酸                                       0.5份，
氧化锌                                       4份。
实施例2：
氯化丁基橡胶(CIIR)                           100份，
快压出炭黑(N550)                             70份，
石蜡油                                       8份，
MG白炭黑                                     20份，
流动助剂                                     1.0份，
粘接剂P1620                                  4份，
粘接剂P1507                                  3份，
硫化树脂HY-2045                              10份，
硬脂酸                                       1.0份，
氧化锌                                       5份。
实施例3：
氯化丁基橡胶(CIIR)                           100份，
快压出炭黑(N550)                             80份，
石蜡油                                       10份，
MG白炭黑                                   1 30份，
流动助剂53                           1.5份，
粘接剂P1620                          5份，
粘接剂P1507                          4份，
硫化树脂HY-2045                      12份，
硬脂酸                               1.5份，
氧化锌                               6份。
采用上述实施例的中胶层配方，制备制冷剂为四氟乙烷(简称R134a)空调胶管的中胶层，能够满足低渗透空调胶管的使用要求。材料性能，硬度80A，拉伸强度12.0MPa，与尼龙的粘接力达到4.0KN/m。渗透性能，制冷剂R134a的渗透率达0.91Kg/m2/年，而美国SAEJ2064标准要求渗透率9.7Kg/m2/年。

Claims (1)

1.一种低渗透空调胶管的中胶层配方，其特征是中胶层的组份和质量份数配方如下：
氯化丁基橡胶(CIIR)               100份，
快压出炭黑(N550)                 60～80份，
石蜡油                           6～10份，
MG白炭黑                         10～30份，
流动助剂53                       0.5～1.5份，
粘接剂P1620                      3～5份，
粘接剂P1507                      2～4份，
硫化树脂HY-2045                  8～12份，
硬脂酸                           0.5～1.5份，
氧化锌                           4～6份。
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