本發(fā)明屬人造橡膠
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種用于汽車水管的新型橡膠組合物、制備方法及其制品。
背景技術(shù)：
：目前市場(chǎng)上的水管產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中往往存在挺性不夠、收縮率太大，給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了很多麻煩，嚴(yán)重影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率。管坯挺性不夠很容易在裁管工序造成裁切處出現(xiàn)粘連、塌陷甚至在裁切動(dòng)作時(shí)由于裁刀與管坯截面的摩擦造成加強(qiáng)層與膠皮的脫層；另外從擠出機(jī)口型擠出膠料時(shí)一般都會(huì)出現(xiàn)膨脹，這種口型膨脹與長(zhǎng)度方向的擠出收縮量成正比，控制這一性能對(duì)膠管最終的尺寸是很關(guān)鍵的，通常擠出收縮和口型膨脹應(yīng)保持最小，因?yàn)榈褪湛s率可使產(chǎn)品變化較小，避免產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大，產(chǎn)品圓度及規(guī)格精度的不易控制性。且產(chǎn)品在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)外觀噴霜現(xiàn)象，造成多次退貨需要進(jìn)行二次處理，在能源、經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率等方面造成不少損失。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于汽車水管的新型橡膠組合物、制備方法及其制品，滿足耐老化、耐3#油、耐冷卻液、耐低溫、耐臭氧等要求的同時(shí)，使膠料具備高挺性、低收縮、低成本、無(wú)噴霜的特點(diǎn)，提高生產(chǎn)工藝性，減小擠出收縮和口型膨脹，避免出管、裁管及停放過(guò)程中造成的膠管塌癟現(xiàn)象。本發(fā)明公開了用于一種汽車水管的新型橡膠組合物，其各組分按如下重量份數(shù)配制：三元乙丙橡膠：100份、炭黑：80～125份、硅酸鹽：0～60份、碳酸鈣：0～60份、硫化劑：3～8份、增塑劑：40～70份、防老劑：1～3份。優(yōu)選的，所述用于汽車水管的新型橡膠組合物，其各組分按如下重量份數(shù)配制：三元乙丙橡膠：100份、炭黑：90～120份、硅酸鹽：20～60份、碳酸鈣：20～60份、硫化劑：5～8份、增塑劑：40～65份、防老劑：2～3份。進(jìn)一步地，所述三元乙丙橡膠為第一epdm和第二epdm中的一種或兩種的混合；以重量份數(shù)計(jì)，第一epdm包括基于所述第一epdm的總重量，含量為50～60％的乙烯，第二epdm包括基于所述第二epdm的總重量，含量為60～70重量％的乙烯。進(jìn)一步地，所述第一epdm與所述第二epdm之間的重量比為2：8～9：1。進(jìn)一步地，所述防老劑為防老劑rd、防老劑fr中的一種或兩種混合。優(yōu)選的，防老劑采用防老劑rd、防老劑fr的混合，所述的防老劑rd、防老劑fr的重量比為2：1～1.5。進(jìn)一步地，所述炭黑采用高耐磨爐黑n330、快壓出炭黑n550、噴霧炭黑、n990、n774任意一種或者幾種的任意比例混合物。進(jìn)一步地，所述硫化劑包括硫磺、促進(jìn)劑二丁基二硫代氨基甲酸鋅bz、n-環(huán)己烷-2-苯并噻唑基次磺酰胺cz、四硫化雙戊亞甲基秋蘭姆dptt、二硫化-n,n’-二己內(nèi)酰胺dtdc-80、二硫化四乙基秋蘭姆tetd、4，4’-二硫化二嗎啡啉dtdm，四芐基二硫代秋蘭姆tbztd-70中至少一種或幾種的任意比例混合物。進(jìn)一步地，按重量份數(shù)計(jì)，所述硅酸鹽包括納米硅酸鹽：0～60份，碳酸鈣：0～60份。進(jìn)一步地，所述增塑劑采用石蠟基油系列kh150bs。進(jìn)一步地，本發(fā)明還公開了用于汽車水管的新型橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：步驟1、取配方量的三元乙丙橡膠、防老劑、氧化鋅、硬脂酸、納米硅酸鹽和碳酸鈣加入密煉機(jī)進(jìn)行捏煉1～2min；步驟2、向上述混合物中加入炭黑和增塑劑，捏煉2～3min；步驟3、密煉機(jī)中混合物溫度增加到90～95℃時(shí)加入硫化劑，捏煉1～2min，體系溫度達(dá)到115～120℃時(shí)排膠；步驟4、為保證膠料混煉均勻，從密煉機(jī)中排出的混煉膠需要在開煉機(jī)上進(jìn)行翻膠，翻膠時(shí)間不少于120秒，翻膠后將混煉膠出成一定寬度的條片經(jīng)防粘液、干燥、停放24h后即可用于產(chǎn)品的制備。進(jìn)一步地，硫化的方法包括：平板硫化、水蒸汽包布硫化、包塑(tpx)硫化或者裸硫化、熱空氣硫化中至少一種；其中平板硫化：硫化溫度：150～170℃，硫化時(shí)間：10～30min；水蒸汽包布硫化、包塑(tpx)硫化或者裸硫化：硫化溫度：150～170℃，硫化時(shí)間：20～60min，硫化壓力為12～15mpa；熱空氣硫化：硫化溫度：150～170℃，硫化時(shí)間：20～60min。進(jìn)一步地，本發(fā)明還公開了一種用于汽車水管的新型橡膠制品，包括所述用于汽車水管的新型橡膠組合物，所述用于汽車水管的新型橡膠制品還包括填料，以重量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述填料添加量為140～210份，含膠率在20％～30％。本發(fā)明選用乙烯含量分別為50～60％和60～70％且高門尼的三元乙丙橡膠，可以使膠料不僅具有良好的加工性和硫化膠性能，而且挺性好，易填充。本發(fā)明選用高耐磨爐黑n330、快壓出炭黑n550、噴霧炭黑、n990、n774任意一種或者幾種的混合物配合一定比例的納米硅酸鹽和碳酸鈣為補(bǔ)強(qiáng)填充劑，可以賦予膠料優(yōu)越的挺性、良好的擠出收縮性，并使膠料保持較好的物理機(jī)械性能，同時(shí)加工性能優(yōu)越。本發(fā)明選用石蠟基油系列kh150bs為增塑劑，與三元乙丙橡膠相容性好，氣味較小，可以改善膠料的加工性能和耐寒性能。本發(fā)明通過(guò)加入防老劑fr和防老劑rd并用，使膠料具有良好的耐熱老化性能。本發(fā)明的硫化體系采用硫磺、促進(jìn)劑二丁基二硫代氨基甲酸鋅bz、n-環(huán)己烷-2-苯并噻唑基次磺酰胺cz、四硫化雙戊亞甲基秋蘭姆dptt、二硫化-n,n’-二己內(nèi)酰胺dtdc-80、二硫化四乙基秋蘭姆tetd、4，4’-二硫化二嗎啡啉dtdm，四芐基二硫代秋蘭姆tbztd-70中至少一種或幾種按一定比例組合，可以顯著改善膠料的硫化膠性能，保證硫化膠的挺性，使膠管硫化過(guò)程中定型穩(wěn)定性好且無(wú)噴霜。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明橡膠組合物不僅具備優(yōu)秀的耐低溫、耐液體、耐老化性能，同時(shí)具有高挺性、穩(wěn)定的收縮性，低成本，無(wú)噴霜等特點(diǎn)，對(duì)于滿足水管技術(shù)要求和優(yōu)化膠管生產(chǎn)工藝都有很強(qiáng)的實(shí)用性。附圖說(shuō)明圖1為普通膠料制品存放6個(gè)月外觀。圖2為本發(fā)明膠料制品存放10個(gè)月外觀。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。表1實(shí)施例1-5硫磺硫化三元乙丙橡膠組合物的原料組分及其配比原料組分(單位：g)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5第一epdm2030407070第二epdm8070603030氧化鋅55555硬脂酸11122硫磺0.50.50.510.5硫化劑tetd10000促進(jìn)劑tbztd-7011.51.511.5dptt01111促進(jìn)劑cz11111dtdm001.501.5dtdc-801.51.5000促進(jìn)劑bz11.51.51.51.5助交聯(lián)劑taic11111防老劑rd22222防老劑fr11111n330炭黑6040405050快壓出炭黑5050505050碳酸鈣3040505050納米硅酸鹽4050505050kh150bs4050556060合計(jì)336347362376.5377按照表1所示的配比稱取原料組分，并對(duì)原料進(jìn)行混煉加工，包括以下步驟：將配方量的三元乙丙橡膠投入密煉機(jī)塑煉1～2min；再依次加入配方量的氧化鋅、硬脂酸和防老劑混煉1～2min；然后加入配方量的炭黑和石蠟油混煉2～3min；之后再加入配方量的硫磺和促進(jìn)劑，膠料溫度控制在80～95℃，混煉1～2min，待密煉機(jī)溫度升至110℃時(shí)排膠，移至開放式煉膠機(jī)進(jìn)行薄通出片，靜置16小時(shí)后，獲得三元乙丙橡膠材料；將處理后的三元乙丙橡膠材料放于平板硫化機(jī)中進(jìn)行硫化，硫化溫度150℃，硫化時(shí)間30min，制得硫磺硫化三元乙丙橡膠組合物。為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明使用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比：對(duì)比例本發(fā)明公開了用于汽車水管的新型橡膠組合物，其各組分按如下重量份數(shù)配制：三元乙丙橡膠：100份、氧化鋅：15份、硬脂酸：1.5份、防老劑：1.5份、炭黑n550：70份、硫磺：0.5份、促進(jìn)劑dtdm：0.8份、促進(jìn)劑cz：1.5份、石蠟油：40份。制得的橡膠制品按照標(biāo)準(zhǔn)《gb/t531.1-2008》、《gb/t528-2009》、《gb/t3512-2014》、《gb/t7759.1-2014》進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例1-5及對(duì)比例制得的硫磺硫化三元乙丙橡膠組合物的性能參數(shù)實(shí)施例3的擠出膨脹率為：10.3％，而一般該類水管用混煉膠的擠出膨脹率在17％-18％，相比普通混煉膠的擠出膨脹率大約下降40％；對(duì)實(shí)施例3擠出內(nèi)外徑分別為16*24水管的收縮性跟蹤數(shù)據(jù)如下表：表3實(shí)施例3制得的硫磺硫化三元乙丙橡膠組合物的收縮性數(shù)據(jù)表從附圖1-2的對(duì)比可以看出，本發(fā)明產(chǎn)品相對(duì)普通膠料制作的制品：普通膠料制作的制品停放6個(gè)月后出現(xiàn)噴霜現(xiàn)象。本發(fā)明膠料制品：停放10個(gè)月后無(wú)噴霜現(xiàn)象。由上述實(shí)施例可看出，本發(fā)明橡膠組合物耐老化、耐3#油、耐冷卻液、耐低溫、耐臭氧，同時(shí)具備高挺性、低收縮、低成本、無(wú)噴霜的特點(diǎn)，減小了擠出收縮和口型膨脹，避免了出管、裁管及停放過(guò)程中造成的膠管塌癟現(xiàn)象。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12