[发明专利]一种汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，更具体地说，涉及一种可以在-50℃～150℃的条件下长期使用，同时具有耐低温、低压缩永久变形显著优点的汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料，还涉及该乙丙橡胶材料的生产方法。

背景技术

散热系统是汽车几大系统中不可缺少的重要系统，为了避免发动机过热，必须对在高温条件下工作的发动机部件加以冷却，以确保发动机正常工作。

橡胶密封件是汽车散热器中的核心部件，其冷却效果的优劣直接取决于橡胶密封件的密封性能，因此一直以来汽车散热器用橡胶密封件性能要求严格，材料标准要求所有试验均用成品完成，其关键特性有：1)、耐高温性能150℃×504h热空气老化和150℃×1008h热空气老化后技术指标要求几乎相同：150℃×504h热空气老化后，硬度变化0～+8，强力变化≤25％、伸长率变化≤25％；150℃×1008h热空气老化后，硬度变化0～+8，强力变化≤25％、伸长率变化≤35％；2)、在大众G0冷却液中150℃×504h浸泡和150℃×1008h浸泡后，硬度变化-5～+5，强力变化≤25％、伸长率变化≤25％，重量变化0～+3；对于乙丙橡胶而言，可以在120℃的温度下长期使用，在150℃的高温条件下存储336h后性能下降的很厉害，但是汽车散热器要求乙丙橡胶在150℃的高温下储存504h和1008h后的性能几乎保持不变，故其苛刻程度不言而喻。

在乙丙橡胶生胶选择上，为了保证相应的硫化速度，传统常采用含量8％左右的乙叉降冰片烯(ENB)乙丙胶，众所周知，由于乙叉降冰片烯结构中含有双键，在高温条件下不稳定易分解，因此对硫化胶的耐高温、耐热压缩永久变形性能影响很大，而在硫化体系的选择上，通常采用有效硫化体系或半有效硫化体系；或者为了提高耐热性常采用高饱和度乙丙橡胶配合普通过氧化物硫化体系，虽耐热性较有效硫化体系或半有效硫化体系硫化的高ENB型乙丙橡胶有所提高，但由于ENB在高温条件下不稳定，使得在150℃的高温下老化1008h后，机械性能严重下降，伸长率变化接近70％。

公告号CN102304255A的中国专利公开了一种汽车冷却系统密封件用三元乙丙橡胶材料及其制备方法，该三元乙丙橡胶材料的组份为：53～58％三元乙丙生胶、20～25％高耐磨炭黑、5～10％半补强炭黑、3～5％氧化锌、0.5～1.0％硬脂酸、1.0～1.5％4，4″-二(苯基异丙基)二苯胺、0.5～1.0％2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、2.0～2.5％α，α″-二叔丁过氧化二异丙基苯和1.5～2.0％三烯丙基异氰脲酸酯；该申请案将高饱和度的三元乙丙橡胶配合普通过氧化物硫化体系来提高三元乙丙橡胶的耐热性能，但该密封件的耐热水平仅为在150℃高温条件下老化336h，并不能推广应用到制备在150℃条件下老化1008h后机械性能仍旧优异的乙丙橡胶上，从而无法解决150℃条件下1008h耐老化的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有橡胶密封件在高温条件下老化时间短的问题，本发明提供了一种汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料，该橡胶材料具有优异的耐高温性能，同时具有耐低温、低压缩永久变形显著优点的汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料，可以在-50℃～150℃的条件下长期使用。

本发明又提供了一种汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料的生产方法，步骤衔接有序，简便易于操作，通过该方法得到的橡胶材料具有优异的耐高温性能，同时具有耐低温、低压缩永久变形显著优点的汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料，可以在-50℃～150℃的条件下长期使用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料，包括如下重量份的组分：乙丙橡胶生胶100份、氧化锌5份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂3～6份、快压出炭黑N55020～30份、半补强炭黑N77410～20份、交联助剂Ricon 153D 3.5～7份、硫化剂Perkadox 14-40B-GR 5～8.5份。

作为本发明的进一步改进，所述的乙丙橡胶生胶由门尼粘度ML(1+4)100℃：51、乙烯摩尔质量百分含量49％、无ENB第三单体且分子量分布窄的乙丙橡胶Keltan 3050：43份和门尼粘度ML(1+4)125℃：24、乙烯摩尔质量百分含量69％、ENB第三单体摩尔质量百分含量4.2％且分子量分布窄的乙丙橡胶Keltan 2470：57份组成。