[發明專利]耐高溫汽車散熱器軟管膠料配方

無效

• 申請號: 200810302712.3
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN101323691A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 戴紅景;李登華;李輝
• 申請（專利權）人: 貴州戴斯威特橡膠有限公司;貴州精忠橡塑實業有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K3/06;C08K5/14;C08K3/22;C08K13/02;F16L11/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 程新敏

技術領域

本發明涉及汽車散熱器軟管技術領域，特別是涉及一種耐高溫汽車散熱器軟管膠料配方。

背景技術

汽車散熱器軟管是汽車發動機與散熱器之間的柔性連接件，主要功能是輸送冷卻液，保證發動機正常、安全地工作。隨著汽車工業的發展，以及人們對汽車節能、環保要求的逐步提高，汽車發動機不斷朝輕型、節能的方向發展，使得汽車發動機的結構更緊湊，發動機周圍的空間更狹小而導致溫度更高，因而散熱器軟管的工作溫度也越來越高。在早期，散熱器軟管的工作溫度為100℃，使用天然橡膠、丁苯橡膠按一般耐熱要求設計配方即能滿足要求。隨后工作溫度提高到125℃，瞬時最高溫度達到140℃，這時使用以硫黃為硫化體系的EPDM(三元乙丙橡膠)膠料也能滿足要求。汽車工業發展到現在，汽車散熱器軟管的工作溫度已達到150℃，瞬時最高溫度可達175℃。以硫黃為硫化體系的EPDM膠料就不能滿足使用要求了。以硫黃為硫化體系的EPDM膠料硫化后，只能形成單硫鍵、雙硫鍵和多硫鍵，其鍵能分別為286kJ/mol、270kJ/mol、115kJ/mol，由于鍵能較低，高溫下橡膠分子的交聯鍵易發生斷裂，致使膠料的性能降低，耐熱性能不好。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有汽車散熱器軟管耐熱性能不高的缺陷，提供一種耐高溫的汽車散熱器軟管膠料配方，以滿足汽車工業的發展對散熱器軟管耐熱性能的需求。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明的耐高溫汽車散熱器軟管膠料配方主要是由如下重量份的原料組成：

三元乙丙橡膠120～140份、硫磺0.2～0.3份、過氧化二異丙苯2～4份、防老劑1.5～3.5份、補強劑100～120份和增塑劑25～45份。

優選地，上述耐高溫汽車散熱器軟管主要是由如下重量份的原料組成：

三元乙丙橡膠130份、硫磺0.25份、過氧化二異丙苯3份、防老劑2.5份、補強劑100份和增塑劑25份。

還可以在前述耐高溫汽車散熱器軟管的原料中加入納米氧化鋅4～6份、分散劑2～4份和交聯助劑1.4～2.2份。加入納米氧化鋅可以改善散熱器軟管的耐熱性、增加硫化程度、減少壓縮永久變形；加入交聯助劑可以降低膠料壓變，提高膠料的交聯程度，故提高其拉伸強度、定伸強度、硬度、耐熱性等；加入分散劑可以促進各種助劑在膠料中分散，增加膠料流動性。

最佳地，前述耐高溫汽車散熱器軟管由如下重量份的原料制備而成：

三元乙丙橡膠130份、硫磺0.25份、過氧化二異丙苯3份、防老劑2.5份、補強劑100份、增塑劑25份、納米氧化鋅5份、分散劑3份和交聯助劑2.0份。

前述耐高溫汽車散熱器軟管中用到的防老劑為喹啉類防老劑。喹啉類防老劑的耐熱性較好，而且對硫化體系的影響較小。

前述耐高溫汽車散熱器軟管中用到的補強劑是由快壓出炭黑30份、半補強炭黑30份和碳酸鈣50份組成。

前述耐高溫汽車散熱器軟管中用到的增塑劑為石蠟油。石蠟油對過氧化物的交聯作用無影響。

本發明的技術關鍵：通過改變汽車散熱器軟管的膠料配方來改善散熱器軟管的耐熱性能，硫化體系采用過氧化物加硫磺的混合硫化體系，因為加入過氧化物，硫化過程發生的是自由基間的偶合交聯，其反應過程如下：

1、過氧化物受熱裂解生產活性烷氧基自由基。即：

2、高活性烷氧基自由基從三元乙丙膠大分子鏈上奪取氫原子形成大分子自由基。

3、相鄰兩個大分子自由基偶合交聯形成碳碳交聯鍵：

該配方膠料硫化交聯后，形成的交聯鍵主要是炭炭鍵，其鍵能達到353kJ/mol，比硫黃硫化體系形成的單硫鍵、雙硫鍵、多硫鍵的鍵能高得多，故耐熱性能大大提高。

發明人進行了大量的實驗來選擇三元乙丙橡膠和各種助劑的選型搭配、確定過氧化物、交聯助劑、炭黑和石蠟油份數，下面選擇5種具有代表性的實驗配方(表1)比較其性能：

表1：試驗配方比較表

表2：試驗配方膠料性能比較表

分析表2中各配方的性能數據，配方2的綜合性能最好，故把配方2作為本發明的配方。