[发明专利]一种低挥发性三元乙丙橡胶材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种低挥发性三元乙丙橡胶材料，包括下述重量份的原料：三元乙丙橡胶100‑200份，碳黑40‑60份，硅烷偶联剂KH‑550改性强威粉10‑30份，环氧化棕榈油5‑30份，间接法氧化锌3‑7份，硬脂酸0.5‑1.5份，润滑剂1‑3份，硫化交联剂2‑5份。本发明制备的三元乙丙橡胶材料具有低挥发的特点，而且绿色可循环、节能减排，可应用于线束护套、堵塞、空调密封罩等汽车内饰橡胶制品。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种低挥发性三元乙丙橡胶材料。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，社会公众自我保护意识的不断提高，越来越多的人群开始关注车内空气质量问题。其质量的好坏直接关系到驾乘人员的身体健康。橡胶制品作为汽车内饰零部件的一种，各大主机厂对其挥发性的要求越来越严格。大众VW50180对于汽车内饰EPDM橡胶材料的雾化要求为50ug/g，由于EPDM配方中往往需要添加大量的增塑剂石蜡油，石蜡油中含有的小分子挥发物在高温下会释放出来，因此普通EPDM橡胶材料的高温雾化值往往在100ug/g以上。目前橡胶零部件厂家的常用做法是通过增加高温烘烤的方式来降低制品的雾化值。这不仅需要投入设备，也增加了制造成本。

棕榈油属于植物油，由棕榈树上的棕榈果提取压榨而成，是一种绿色可循环的生物基油脂。其挥发性低于石蜡油，其作为增塑剂制备的三元乙丙橡胶材料高温雾化值低于配方中含石蜡油增塑剂的橡胶材料。但是，在高温下仍然具有较高的挥发性，需要作出改进。而且棕榈油中含有大量的不饱和脂肪酸类物质，双键含量很高，在硫化过程中，不饱和双键会消耗硫化剂，影响橡胶材料硫化交联效率，因此大量添加棕榈油会使橡胶材料的力学性能降低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明研制了一种低挥发性三元乙丙橡胶材料。

本发明研制的一种低挥发性三元乙丙橡胶材料，包括下述重量份的原料：三元乙丙橡胶100-200份，碳黑40-60份，硅烷偶联剂KH-550改性强威粉10-30份，环氧化棕榈油5-30份，间接法氧化锌3-7份，硬脂酸0.5-1.5份，润滑剂1-3份，硫化交联剂2-5份。

在本发明中，硅烷偶联剂KH-550改性强威粉表面的氨基可以与增塑剂环氧化棕榈油中的环氧基团发生反应，形成阻力抑制增塑剂的迁移，从而降低增塑剂在加工过程中的挥发性。其反应机理如图1所示。

优选地，所述硅烷偶联剂KH-550改性强威粉的制备方法为：将强威粉、硅烷偶联剂KH-550、无水乙醇和水混合后，超声分散均匀，然后加热搅拌反应，反应完毕后离心、干燥，即得。

优选地，所述强威粉、硅烷偶联剂KH-550、无水乙醇和水的重量比为100：(1-3)：(10-15)：(50-60)；所述加热搅拌反应的温度为60-80℃，时间为1-3h。

优选地，所述环氧化棕榈油的制备方法为：将棕榈油、乙酸、浓硫酸和尿素在30-50℃下混合均匀，然后在40-60℃下缓慢滴加双氧水，保温反应4-6h，冷却后静置分层，将收集的油层先用浓度为0.5-1％的氢氧化钠溶液洗涤，再用水洗，脱水后即得。

优选地，所述棕榈油、乙酸、浓硫酸、尿素、双氧水的重量比为100：(30-50)：(1-2)：(0.5-1)：(50-100)；所述棕榈油与氢氧化钠溶液的重量比为1：(0.5-1)。

优选地，所述棕榈油的熔点为24-58℃，碘值为18-58。

优选地，所述硫化交联剂由硫磺与促进剂TMTD、促进剂DM按质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(1-2)组成；或者所述硫化交联剂由硫化剂DCP与助交联剂TAIC按质量比为(1.5-3.5)：(0.5-1.5)组成；或者所述硫化交联剂由硫化剂双-25与助交联剂TMPTMA按质量比为(2-3.5)：(0.5-1.5)组成。