CN105273322B - 一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法，所述橡胶材料主要由以下重量份比例的组分所制成：三元乙丙橡胶40份、马来酸酐10‑20份、氯化聚乙烯橡胶40‑60份、偶联剂2‑8份、全氟醚橡胶20‑40份、氧化锌1‑9份、硬脂酸2‑6份、炭黑15‑35份、硫磺2‑6份、丁基化羟基甲苯0.2‑0.8份、甲基丙烯酸锌0.3‑0.7份、丙酮30‑40份。与现有技术相比，本发明所得汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法，工艺简单，成本低，不仅具有现有技术中橡胶材料的优势，而且能够进一步提升橡胶材料的耐高温性能和耐油性能。

Description

一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。
背景技术
胶管是用以输送气体、液体、浆状或粒状物料的一类管状橡胶制品。由内外胶层和骨架层组成，骨架层的材料可用棉纤维、各种合成纤维、碳纤维或石棉、钢丝等。一般胶管的内外胶层材料采用天然橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶；耐油胶管采用氯丁橡胶、丁腈橡胶等。随着现代工业的飞速发展，工业产品的使用环境条件越来越恶劣，对于产品的使用性能也提出了更高的要求，现有的橡胶材料都有一些自身缺陷，其生产的产品往往难以满足性能的要求，在很大程度上制约了其在工业产品中的使用。
目前，现有技术中已有使用三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶共混制作汽车用胶管的研究，虽然其相对于常规的汽车胶管，其耐高温、耐油性能都有一定的提升，但是效果仍然不够理想，难以满足更高的要求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种汽车胶管用改性橡胶材料，其主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐10-20份、氯化聚乙烯橡胶40-60份、偶联剂2-8份、全氟醚橡胶20-40份、氧化锌1-9份、硬脂酸2-6份、炭黑15-35份、硫磺2-6份、丁基化羟基甲苯0.2-0.8份、甲基丙烯酸锌0.3-0.7份、丙酮30-40份。
作为优选，所述的汽车胶管用改性橡胶材料主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐12-18份、氯化聚乙烯橡胶45-55份、偶联剂4-6份、全氟醚橡胶25-35份、氧化锌3-7份、硬脂酸3-5份、炭黑20-30份、硫磺3-5份、丁基化羟基甲苯0.4-0.6份、甲基丙烯酸锌0.4-0.6份、丙酮32-38份。
作为另一种优选，所述的汽车胶管用改性橡胶材料主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐15份、氯化聚乙烯橡胶50份、偶联剂5份、全氟醚橡胶30份、氧化锌5份、硬脂酸4份、炭黑25份、硫磺4份、丁基化羟基甲苯0.5份、甲基丙烯酸锌0.5份、丙酮35份。
作为另一种优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆偶联剂。
本发明还提供了所述汽车胶管用改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，30-40℃反应10-20h，升温至50-60℃，继续反应10-20h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
作为优选，所述步骤(2)中混合熔炼的温度为60-80℃。
有益效果：相对于现有技术，本发明所得汽车胶管用改性橡胶材料及其制备方法，工艺简单，成本低，不仅具有现有技术中橡胶材料的优势，而且能够进一步提升橡胶材料的耐高温性能和耐油性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1
组方：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐10份、氯化聚乙烯橡胶40份、硅烷偶联剂2份、全氟醚橡胶20份、氧化锌1份、硬脂酸2份、炭黑15份、硫磺2份、丁基化羟基甲苯0.2份、甲基丙烯酸锌0.3份、丙酮30份。
制备方法：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，30℃反应10h，升温至50℃，继续反应10h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，60℃充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
实施例2
组方：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐20份、氯化聚乙烯橡胶60份、钛酸酯偶联剂8份、全氟醚橡胶40份、氧化锌9份、硬脂酸6份、炭黑35份、硫磺6份、丁基化羟基甲苯0.8份、甲基丙烯酸锌0.7份、丙酮40份。
制备方法：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，40℃反应20h，升温至60℃，继续反应20h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入钛酸酯偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，80℃充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
实施例3
组方：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐15份、氯化聚乙烯橡胶50份、铝酸酯偶联剂5份、全氟醚橡胶30份、氧化锌5份、硬脂酸4份、炭黑25份、硫磺4份、丁基化羟基甲苯0.5份、甲基丙烯酸锌0.5份、丙酮35份。
制备方法：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，35℃反应15h，升温至55℃，继续反应15h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入铝酸酯偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，70℃充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
实施例4
组方：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐12份、氯化聚乙烯橡胶45份、铝锆偶联剂4份、全氟醚橡胶25份、氧化锌3份、硬脂酸3份、炭黑20份、硫磺3份、丁基化羟基甲苯0.4份、甲基丙烯酸锌0.4份、丙酮32份。
制备方法：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，32℃反应12h，升温至52℃，继续反应12h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入铝锆偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，65℃充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
实施例5
组方：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐18份、氯化聚乙烯橡胶55份、硅烷偶联剂6份、全氟醚橡胶35份、氧化锌7份、硬脂酸5份、炭黑30份、硫磺5份、丁基化羟基甲苯0.6份、甲基丙烯酸锌0.6份、丙酮38份。
制备方法：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，38℃反应18h，升温至58℃，继续反应18h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲和甲基丙烯酸锌，75℃充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
实验例 本发明橡胶材料性能检测
对照组为按照本发明实施例3组方和制备方法，将马来酸酐去除，其他不变所得的橡胶材料；
实施例3组、实施例4组和实施例5组分别为本发明实施例3、4和5所得橡胶材料；
按照本领域常规方法检测各组所得材料的耐热和耐油性能，检测结果见表1
表1各组材料性能检测结果
由上表1结果可得，本发明三个实施例所得橡胶材料，在80℃放置72h后，其硬度变化率和拉伸强度变化率均小于0.7％，变化极小；在机油中浸泡72h后，其硬度变化率和拉伸强度变化率均小于0.5％，变化也极小，表明其耐热性能和耐油性能优异。
此外，相比较对照组，本发明所得橡胶材料，无论是在80℃放置72h后，还是在机油中浸泡72h后，其硬度变化率和拉伸强度变化率均显著降低，表明本发明橡胶材料经过改性后，其耐热性能和耐油性能均显著提高。

Claims (6)

1.一种汽车胶管用改性橡胶材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐10-20份、氯化聚乙烯橡胶40-60份、偶联剂2-8份、全氟醚橡胶20-40份、氧化锌1-9份、硬脂酸2-6份、炭黑15-35份、硫磺2-6份、丁基化羟基甲苯0.2-0.8份、甲基丙烯酸锌0.3-0.7份、丙酮30-40份；
所述汽车胶管用改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，30-40℃反应10-20h，升温至50-60℃，继续反应10-20h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲苯和甲基丙烯酸锌，充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
2.根据权利要求1所述的汽车胶管用改性橡胶材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐12-18份、氯化聚乙烯橡胶45-55份、偶联剂4-6份、全氟醚橡胶25-35份、氧化锌3-7份、硬脂酸3-5份、炭黑20-30份、硫磺3-5份、丁基化羟基甲苯0.4-0.6份、甲基丙烯酸锌0.4-0.6份、丙酮32-38份。
3.根据权利要求1所述的汽车胶管用改性橡胶材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组分所制成：
三元乙丙橡胶40份、马来酸酐15份、氯化聚乙烯橡胶50份、偶联剂5份、
全氟醚橡胶30份、氧化锌5份、硬脂酸4份、炭黑25份、硫磺4份、
丁基化羟基甲苯0.5份、甲基丙烯酸锌0.5份、丙酮35份。
4.根据权利要求1所述的汽车胶管用改性橡胶材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆偶联剂。
5.权利要求1-4任一项所述汽车胶管用改性橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取三元乙丙橡胶和马来酸酐，加入到一半量的丙酮中，30-40℃反应10-20h，升温至50-60℃，继续反应10-20h，得初反应液；
(2)取氯化聚乙烯橡胶和全氟醚橡胶，加入到剩余的丙酮中，与上述初反应液混合均与，然后加入偶联剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、丁基化羟基甲苯和甲基丙烯酸锌，充分混合熔炼，得母胶；
(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
6.根据权利要求5所述汽车胶管用改性橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合熔炼的温度为60-80℃。
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