[發明專利]有機硅改性三元乙丙橡膠組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201710023845.6
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106810772A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 蔣亨雷;高朋雁;洪輝;蔣廣熠
• 申請（專利權）人: 浙江峻和橡膠科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L51/08;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/34;C08K5/14
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙)33247
• 代理人: 程春生

技術領域

本發明涉及一種使用有機硅對三元乙丙橡膠進行改性的配方及其制備方法，屬于橡膠材料領域。

背景技術

隨著汽車工業的發展，動力性能不斷提高，使發動機艙內環境溫度越來越高，對冷卻液橡膠管的耐熱要求也不斷提高，三元乙丙橡膠冷卻液膠管在125℃等級和150℃等級可以滿足要求，當需要175℃等級冷卻液膠管時，三元乙丙橡膠因超出材料耐熱極限而無法達到要求。硅橡膠可以滿足200℃的耐熱要求，但因門尼粘度低，擠出、硫化加工困難，現有設備條件無法生產，沒有得到推廣應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種有機硅改性三元乙丙橡膠組合物及其制備方法，該組合物制成的膠料，具有優異的耐冷卻液、耐高溫、耐壓縮變形性能，良好的擠出、硫化性能，擠出半成品挺性好，變形小。是能夠滿足耐高溫汽車冷卻液膠管的材料。

本發明的技術方案：

一種有機硅改性三元乙丙橡膠組合物及其制備方法，所述組合物主要由以下組份制成：三元乙丙橡膠、硅橡膠、補強劑、改性劑、防老劑和硫化劑，按重量份為三元乙丙橡膠70～80硅橡膠20～30炭黑10～30補強劑90～120改性劑2～4增溶劑10～15防老劑1～3有機過氧化物交聯劑2～5，將各種原材料分組混煉，改性處理后再混煉，獲得有機硅改性三元乙丙橡膠組合物。

所述組合物改性包括以下工藝過程：三元乙丙橡膠和硅橡膠分別改性處理，將硅橡膠、改性劑混煉后，在熱烘箱中加熱改性。將三元乙丙橡膠與改性劑混煉后，在雙螺桿擠出機上擠出改性。然后將配方各組分在煉膠機上混煉制得有機硅改性三元乙丙橡膠組合物。

所述組合物中的炭黑為N550炭黑。

所述組合物中的補強剤為沉淀白炭黑和硅藻土。

所述組合物中的改性劑為丙烯酰胺、過硫酸銨、馬來酸酐。

所述組合物中的防老劑為防老劑RD、MMBI

所述組合物中的增溶劑為乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)

與現有的三元乙丙橡膠冷卻膠管相比，本發明以三元乙丙橡膠和硅橡膠為主體材料，三元乙丙橡膠與改性劑(馬來酸酐)混合，用雙螺桿擠出改性。硅橡膠與改性劑(丙烯酰胺、過硫酸銨)混合，在熱烘箱中加熱改性，兩種材料分別改姓處理后，與其他配方材料一起混煉而成。配方中的增容劑促進兩種材料相容性，使膠料具有較好的耐熱穩定性，優異的低溫性能，較高的物理機械性能。

本發明的有機硅改性三元乙丙橡膠滿足以下性能指標

(1)常規物理機械性能

a)硬度，70±5HA；

b)扯斷強度，不小于7Mpa；

c)扯斷伸長率，不小于200％；

d)撕裂強度(DELFT實驗樣片)，不小于15KN/m。

(2)耐熱空氣老化

經175℃×72h熱空氣老化后性能

a)硬度變化，0～+15HA；

b)扯斷強度變化率，最小-30％；

c)扯斷伸長率變化率，最小-40％。

(3)壓縮永久變形

經150℃×70h熱空氣

a)壓縮永久變形(A型試樣，壓縮率25％)，不大于40％；

(4)冷卻液性能

在冷卻液中136℃×70h老化試驗后性能變化

a)硬度變化，-5～+5HA；

b)扯斷強度變化率，最小-20％；

c)扯斷伸長率變化率，最小-30％；

d)體積變化，0～5％。

(5)DSC玻璃化溫度，-48℃。

(6)耐臭氧200pphm×40℃×20％拉伸×72h無裂紋

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，所述實例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。

一種有機硅改性三元乙丙橡膠組合物及其制備方法，所述組合物由以下組份制成：按重量份為三元乙丙橡膠70～80硅橡膠20～30炭黑N55010～30沉淀白炭黑20～30硅藻土60～80改性劑4～8增溶劑10～15防老劑RD 1～2MMBI 1～2交聯劑DCP 2～5。

其中的改性劑包括丙烯酰胺、過硫酸銨、馬來酸酐。沉淀白炭黑可為VN3GR硅藻土可為矽粒份N85。

一種有機硅改性三元乙丙橡膠組合物及其制備方法包括：三元乙丙橡膠改性處理、硅橡膠改性處理和所有組合物混煉等工藝過程。

上述組合物工藝改性制備方法，通過以下工序實現：

取三元乙丙橡膠100重量份、馬來酸酐1重量份，在開煉機上混煉均勻，然后在雙螺桿擠出機上擠出改性，擠出溫度不高于80℃。