[发明专利]有机硅改性三元乙丙橡胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用有机硅对三元乙丙橡胶进行改性的配方及其制备方法，属于橡胶材料领域。

背景技术

随着汽车工业的发展，动力性能不断提高，使发动机舱内环境温度越来越高，对冷却液橡胶管的耐热要求也不断提高，三元乙丙橡胶冷却液胶管在125℃等级和150℃等级可以满足要求，当需要175℃等级冷却液胶管时，三元乙丙橡胶因超出材料耐热极限而无法达到要求。硅橡胶可以满足200℃的耐热要求，但因门尼粘度低，挤出、硫化加工困难，现有设备条件无法生产，没有得到推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机硅改性三元乙丙橡胶组合物及其制备方法，该组合物制成的胶料，具有优异的耐冷却液、耐高温、耐压缩变形性能，良好的挤出、硫化性能，挤出半成品挺性好，变形小。是能够满足耐高温汽车冷却液胶管的材料。

本发明的技术方案：

一种有机硅改性三元乙丙橡胶组合物及其制备方法，所述组合物主要由以下组份制成：三元乙丙橡胶、硅橡胶、补强剂、改性剂、防老剂和硫化剂，按重量份为三元乙丙橡胶70～80硅橡胶20～30炭黑10～30补强剂90～120改性剂2～4增溶剂10～15防老剂1～3有机过氧化物交联剂2～5，将各种原材料分组混炼，改性处理后再混炼，获得有机硅改性三元乙丙橡胶组合物。

所述组合物改性包括以下工艺过程：三元乙丙橡胶和硅橡胶分别改性处理，将硅橡胶、改性剂混炼后，在热烘箱中加热改性。将三元乙丙橡胶与改性剂混炼后，在双螺杆挤出机上挤出改性。然后将配方各组分在炼胶机上混炼制得有机硅改性三元乙丙橡胶组合物。

所述组合物中的炭黑为N550炭黑。

所述组合物中的补强剤为沉淀白炭黑和硅藻土。

所述组合物中的改性剂为丙烯酰胺、过硫酸铵、马来酸酐。

所述组合物中的防老剂为防老剂RD、MMBI

所述组合物中的增溶剂为乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)

与现有的三元乙丙橡胶冷却胶管相比，本发明以三元乙丙橡胶和硅橡胶为主体材料，三元乙丙橡胶与改性剂(马来酸酐)混合，用双螺杆挤出改性。硅橡胶与改性剂(丙烯酰胺、过硫酸铵)混合，在热烘箱中加热改性，两种材料分别改姓处理后，与其他配方材料一起混炼而成。配方中的增容剂促进两种材料相容性，使胶料具有较好的耐热稳定性，优异的低温性能，较高的物理机械性能。

本发明的有机硅改性三元乙丙橡胶满足以下性能指标

(1)常规物理机械性能

a)硬度，70±5HA；

b)扯断强度，不小于7Mpa；

c)扯断伸长率，不小于200％；

d)撕裂强度(DELFT实验样片)，不小于15KN/m。

(2)耐热空气老化

经175℃×72h热空气老化后性能

a)硬度变化，0～+15HA；

b)扯断强度变化率，最小-30％；

c)扯断伸长率变化率，最小-40％。

(3)压缩永久变形

经150℃×70h热空气

a)压缩永久变形(A型试样，压缩率25％)，不大于40％；

(4)冷却液性能

在冷却液中136℃×70h老化试验后性能变化

a)硬度变化，-5～+5HA；

b)扯断强度变化率，最小-20％；

c)扯断伸长率变化率，最小-30％；

d)体积变化，0～5％。

(5)DSC玻璃化温度，-48℃。

(6)耐臭氧200pphm×40℃×20％拉伸×72h无裂纹

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，所述实例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

一种有机硅改性三元乙丙橡胶组合物及其制备方法，所述组合物由以下组份制成：按重量份为三元乙丙橡胶70～80硅橡胶20～30炭黑N55010～30沉淀白炭黑20～30硅藻土60～80改性剂4～8增溶剂10～15防老剂RD 1～2MMBI 1～2交联剂DCP 2～5。

其中的改性剂包括丙烯酰胺、过硫酸铵、马来酸酐。沉淀白炭黑可为VN3GR硅藻土可为矽粒份N85。

一种有机硅改性三元乙丙橡胶组合物及其制备方法包括：三元乙丙橡胶改性处理、硅橡胶改性处理和所有组合物混炼等工艺过程。

上述组合物工艺改性制备方法，通过以下工序实现：

取三元乙丙橡胶100重量份、马来酸酐1重量份，在开炼机上混炼均匀，然后在双螺杆挤出机上挤出改性，挤出温度不高于80℃。