[發明專利]汽車用耐高溫、耐疲勞乙丙橡膠密封材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011048620.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112266538B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 戚淦超;朱玉宏;丁巖輝;劉柏陽
• 申請（專利權）人: 常州朗博密封科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/22;C08K9/12;C08K7/26;C08K5/14;C08K5/103;C08K5/18;C08K5/378
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發明屬于密封材料技術領域，具體涉及一種汽車用耐高溫、耐疲勞乙丙橡膠密封材料及其制備方法和應用。所述的橡膠密封材料按重量份數計，原料組分為：EPM?40～60份；EPDM?40～60份；填充補強劑40～60份；活性劑3～6份；防老劑2～4份；過氧化物硫化劑4～6份；助交聯劑0.5～2份。通過乙丙橡膠配合和混煉，制得橡膠密封材料。本發明方法制備的橡膠密封材料具有優異的耐高溫、耐疲勞性能，物理機械性能好，壓縮永久變形率較低，可在汽車中長期穩定使用。

技術領域

本發明屬于密封材料技術領域，具體涉及一種汽車用耐高溫、耐疲勞乙丙橡膠密封材料及其制備方法和應用。

背景技術

乙丙橡膠是由乙烯、丙烯為基本單體，通過配位聚合的方法得到的一種飽和非極性共聚物。乙丙橡膠因為其分子鏈的高飽和性而具有優異的耐熱、耐臭氧以及耐候性能；且乙丙橡膠為非極性共聚物，因而對極性介質具有良好的耐受性；乙丙橡膠還具有極佳的電絕緣性能和壓縮永久變形性能。此外，與氫化丁腈橡膠(HNBR)、氟橡膠(FKM)等其它橡膠相比，乙丙橡膠成本大大降低。因此，乙丙橡膠被廣泛應用于汽車、建材、電線電纜、膠管和輸送帶等領域。

隨著汽車發動機工作溫度節節攀升，使用工況越來越苛刻，以及汽車工業低油耗、低排放、低噪聲和超長使用壽命的發展方向等，對汽車用乙丙橡膠材料提出了新的、更高的要求，如：在經過175℃×168小時的熱氧老化后，仍然要求保持良好的密封性能，這對使用極限溫度為150℃的乙丙橡膠材料來說無疑是嚴苛的挑戰；此外，對乙丙橡膠材料的耐疲勞性能、耐介質性能、壓縮永久變形性能也有極高的要求；由于密封件領域中乙丙橡膠與金屬和塑料等的粘接屬于高難度問題，因此對乙丙橡膠材料的粘接性能提出了極大挑戰。

發明內容

針對現有乙丙橡膠材料耐熱性(175℃)、耐疲勞性、粘接性能和密封性等多方面存在的不足，為了改善乙丙橡膠材料的耐高溫、耐疲勞、粘接性能等，本發明開發了一種符合性能要求的汽車用乙丙橡膠密封材料。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：

一種汽車用耐高溫、耐疲勞乙丙橡膠密封材料，按重量份數計，其具體原料組分為：

其中，EPM為乙烯含量59％左右二元共聚物，優選為：CO?054，埃尼公司生產；

EPDM為乙烯含量64％左右的高飽和(DCPD含量為1.2％)三元共聚物，優選為：Keltan?6160D，阿朗新科公司生產。

填充補強劑為通用爐黑N660和乙炔炭黑；

活性劑為納米氧化鋅；

防老劑為ZMTI(2-硫醇基甲基苯并咪唑鋅鹽)和445(4.4’-雙(α.α-二甲基芐基)二苯胺)；

過氧化物硫化劑為雙二五硫化劑2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷，50％含量，載體為白炭黑；市售品，白炭黑載體的作用為：便于硫化劑的吸附以及在橡膠中的分散。

助交聯劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。

汽車用耐高溫、耐疲勞乙丙橡膠密封材料的制備方法為：

(1)乙丙橡膠材料混煉：將EPM和EPDM生膠投入密煉機混煉1min；加入活性劑、防老劑和一半填充補強劑，混煉3min，成團，密煉溫度為60℃；然后加入另一半填充補強劑，混煉3min，密煉溫度為85℃；清掃后，混煉3min，密煉溫度為110℃；接著加入助交聯劑，混煉1.5min，密煉溫度為120℃結束，倒出膠料，然后將其投入膠料開煉機，加入過氧化物硫化劑，翻料機翻料5min，薄通3次，出片，制得混煉膠。

(2)乙丙橡膠材料硫化：在混煉膠停放16h以上后，用平板硫化機硫化試樣，硫化條件為180℃×10min，硫化壓力為15MPa；二段硫化在老化箱內進行，硫化條件為150℃×4h。