[发明专利]一种高耐温丙烯酸酯橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及汽车发动机管路用的橡胶，具体涉及一种高耐温丙烯酸酯橡胶及其制备方法。该高耐热丙烯酸酯橡胶管的制备原料的质量份数如下：95～100份丙烯酸酯，70～76份补强剂，0.8～1.1份硬脂酸，7～10.5份加工助剂，1.7～2.2份防老剂，0.5～0.9份1号硫化剂，1.7～2.2份促进剂DOTG。本发明解决了丙烯酸酯橡胶耐高温性能不足的问题，提供一种高耐热的丙烯酸酯橡胶，从而满足增压机型的空滤器出气管应用需求。

技术领域

本发明涉及汽车发动机管路用的橡胶，具体涉及一种高耐温丙烯酸酯橡胶及其制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶，是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，相对于一般橡胶，其具有良好的耐热性、耐油性及耐臭氧等性能。但对于汽车增压发动机，空滤器出气管因与增压器连接，其使用温度大幅提高，材料耐热空气老化试验条件由120℃×168h，拉伸强度变化率最大减小20％、压缩永久变形不大于50％提升至175℃×168h，拉伸强度变化率最大减小20％、压缩永久变形不大于50％，而常规的丙烯酸酯橡胶无法满足要求。目前增压机型的空滤器出管常使用乙烯丙烯酸酯橡胶来满足高耐温要求，但乙烯丙烯酸酯橡胶市场价格较丙烯酸酯橡胶高，对产品成本提出了巨大的挑战。

CN202010574256.9公开了一种耐油耐高温丙烯酸酯橡胶，其组分制备方案：丙烯酸酯橡胶100～150份、软质炭黑3～5份、增塑剂5～6份、防老剂1～2份、脱模助剂6～8份、硬脂酸盐1～3份、防焦剂2～3份、硫化剂1～2份、改良性助硫化剂0.1～0.3份。所述的硫化剂是TMTD和树脂类硫化剂中一种或两种；所述的炭黑为低结构软质炭黑和快压出软质炭黑一种或两种；所述的增塑剂为BBP和DBP一种或两种；所述的防老剂为TK100；所述的防焦剂为APR和防焦剂E中的一种或两种；所述的硬脂酸盐为重量比为14：1的硬脂酸钠跟硬脂酸钾的混合物；所述改良性助硫化剂是自主制备，先将苯胺、二硫化碳、硫磺、二苯醚加入高压釜中，在温度为250℃，8.0～9.0MPa压力下制得粗品，苯胺、二硫化碳、硫磺、二苯醚摩尔比为1.0︰1.2︰1.1︰1.2，然后将得到的粗品与甲苯按质量比1︰2混合，通过蒸汽压入可抽滤可360°转动的卧式萃取釜中，同时对上述混合物进行降温，后待温度降至50～60℃，将萃取釜内的甲苯抽出，得到初步纯化后的粗品A，按质量比为粗品A︰甲苯＝1︰2的比例，在粗品A中加入甲苯，进行第二次萃取，萃取20-30min，将甲苯抽出；再进行第三次萃取，萃取时间为10～15min，得到粗品B，在萃取釜夹层中通入蒸汽，蒸汽压力为0.3～0.6MPa，对粗品B中残余甲苯进行减压烘干，烘干温度为80℃，烘干6小时得到产品C，等温度降至20℃，按质量比为产品C︰CS2＝1︰2的比例，在产品C中加入CS2，进行萃取，萃取温度为20℃，对产品C中残余CS2进行减压烘干得到产品D，最后烘干结束后，产品D中加入过氧苯甲酰，按质量比为产品D︰过氧苯甲酰＝2︰1的比例混合，即得到改良性助硫化剂。该橡胶组合物的拉伸性能在175℃×72h有一定的提升，但仍不能满足现增压机型的空滤器出气管要求。

CN201510402209.5公开了一种普通耐热型丙烯酸酯橡胶。其组分制备方案：改性活性氯型丙烯酸酯90～110份、补强剂60～85份、防老剂1～3份和硫化剂3.3～4.2份；活性剂1～1.5份、防焦剂0.3～0.5份、增塑剂0～5份或润滑剂0.5～1.5份.其中。所述的丙烯酸酯为改性活性氯型丙烯酸酯；所述的补强剂为快压出炭黑FEF；所述的防老剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺；所述的硫化剂为硫磺、硬脂酸钠或硬脂酸钾的混合物，硫磺0.3～0.4，硬脂酸钠为2.5～3.3，硬脂酸钾为0.3～0.5；所述的活性剂为硬脂酸和或硬脂酸锌，优选硬脂酸；所述的防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺；所述的增塑剂为混合醚酯型增塑剂；所述的润滑剂为无机载体上结合的高分子量脂肪酸酯乳化物，优选为WB222。所述的丙烯酸酯橡胶材料经过二次硫化，所述二次硫化的时间为6～8h。该橡胶组合物主要用于-35℃～150℃的使用工况，不能满足增压机型的空滤器出气管要求。

发明内容

针对目前丙烯酸酯橡胶耐高温性能的不足，本发明提供一种高耐热的丙烯酸酯橡胶，从而满足增压机型的空滤器出气管应用需求。