[發明專利]一種無鋅耐高溫高電阻過氧化物硫化EPDM橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202210138948.8
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114539679A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 宋蓮紅;暢延明;王有福;耿英英;牛建國
• 申請（專利權）人: 大連倉敷橡膠零部件有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L91/06;C08K5/14;C08K3/34;C08K7/26
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本發明公開了一種無鋅耐高溫高電阻過氧化物硫化EPDM橡膠及其制備方法，屬于橡膠塑料高分子應用技術領域。該EPDM橡膠的制備原料包括：EPDM膠100份；防老劑3?5份；偶聯劑2?3份；活性劑1.5?2.5份；增粘分散劑4?6份；操作助劑4?5份；補強劑炭黑60?70份；白色填料75?80份；增塑劑52?56份；過氧化物硫化劑6?8份；促進劑2?3份。該配方以過氧化物硫化體系進行硫化，性能滿足初始物理機械性能，經過160℃×96h老化，性能變化為：硬度變化(A)0～6、拉伸強度變化(MPa)≥8、伸長率(％)≥250、撕裂強度(N/mm)≥4，橡膠具有較高的電阻率，含膠率適宜，擠出工藝優良。

技術領域

本發明涉及橡膠塑料高分子應用技術領域，具體涉及一種無鋅耐高溫高電阻過氧化物硫化EPDM橡膠及其制備方法，該過氧化物硫化EPDM橡膠用于乘用車水管材料。

背景技術

為滿足汽車降能要求，發動機及罩蓋空間越來越緊湊；發動機也設計的適合在更高溫度工作；以上都使得冷卻系統工作溫度不斷提升，冷卻系統溫度由通常的110-125℃提升到125-150℃，最高175℃。

鑒于歐式汽車冷卻液添加劑為亞硝酸鹽(鑄鐵防腐劑)、硅酸鹽(硬水穩定劑、鋁防腐劑)、三唑(焊銅防腐劑)等，它們會與冷卻液膠管中噴出的鋅和其它硫磺促進劑殘余物發生反應，生成不溶性沉淀物，致使發動機系統細小的管路堵塞。這要求膠管材料中不能含鋅，且不能使用硫磺硫化；

汽車罩室內各種配件布置的緊湊性要求冷卻水管膠料電阻屏蔽性很高，以防造成導電引起事故，體積電阻要求＞10⁶歐姆。

以上單項指標容易達到，但要在一個配方中做到平衡是很困難的，配方中有幾個相互矛盾體：A)高電阻性要求配方中多添加煅燒高嶺土、滑石粉等白色填料，但大量填充嚴重影響拉伸強度、伸長率；B)橡膠老化前后拉伸強度、伸長率保持性高，需要高橡膠含膠率及較大量補強炭黑和增塑劑的添加，但卻會大大降低橡膠的電阻性。因此，研發綜合性能優異的乘用車冷卻水管膠料為目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有過氧化物硫化EPDM橡膠存在的上述不足之處，提供一種無鋅耐高溫高電阻過氧化物硫化EPDM橡膠及其制備方法，制備的橡膠材料用于乘用車橡膠水管。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種無鋅耐高溫高電阻過氧化物硫化EPDM橡膠，按重量份數計，其制備原料包括如下組分：

所述EPDM主膠為EPDM3080，其中第三單體含量4wt.％、門尼粘度70、乙烯含量68.5％；

所述防老劑為防老劑RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體)和防老劑MB(2-硫醇基苯并咪唑)按照1：1重量比混合而成，二者并用具有協同效應，能夠防止高溫熱氧化對橡膠的侵蝕。

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑A172(乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷)，可以通過偶聯劑2端的有機和無機基團將白色無機填充劑與有機橡膠結合緊密，保持物性。

所述活性劑為4000分子量的聚乙二醇PEG4000，可調節配方為堿性以防膠料呈酸性而影響過氧化物的硫化；所述增粘分散劑為脂肪酸的衍生物或者為脂肪酸衍生物與金屬皂鹽的混合物，以保證EPDM混煉膠的自粘性和互粘性并提高橡膠均勻度；所述操作助劑為聚乙烯蠟和WB-16按照3：1.5的重量比例混合而成，以提高膠料流動性。

所述補強劑炭黑為快壓出炭黑N550；所述白色填料為煅燒高嶺土、滑石粉和白炭黑按照30：40：7.5的重量比例混合而成；所述增塑劑為高閃點的石蠟油2280。

所述過氧化物硫化劑為DCP(有效含量40wt.％)；所述促進劑為N,N'-間苯撐雙馬來酰亞胺(HVA-2)。