一种耐高温三元乙丙橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：EPDM生胶30

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温三元乙丙橡胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种橡胶材料，特别是涉及一种耐高温三元乙丙橡胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，英文简称为EPDM，其主链由化学性质稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键。三元乙丙橡胶独特的化学结构赋予其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀能力。在所有橡胶中，三元乙丙橡胶具有最低的比重，它能吸收大量的填料和油而对特性影响不大，可以制作成本低廉的橡胶化合物。三元乙丙橡胶在汽车工业上应用广泛，可以用来制作拉带、汽车门窗密封条、液压制动软管、密封圈、冷却系统输送软管、密封圈、暖气和通风管的内外胶层等。目前，已有大量汽车用三元乙丙橡胶材料，但是也存在一些缺陷：三元乙丙橡胶材料常规的交联体系以硫磺为主，常规使用温度为
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40至125℃，但在150℃高温条件下，交联所产生的多硫键极易受到热氧分子的破坏而产生断裂，从而造成制品的急速老化（硬化、开裂），造成制品失效，而且一般的三元乙丙橡胶材料的阻燃性能和耐磨性能也不够理想。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其具有较好的耐高温、阻燃以及耐磨性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：EPDM生胶30
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45份，炭黑30
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45份，改性碳酸钙10
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20份，增塑剂10
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20份，防老剂1
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2份，氧化钙2
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4份，氧化锌1
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3份，硫化剂1
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2份。
[0005]进一步地，本专利技术所述EPDM生胶的乙烯含量为80%。
[0006]进一步地，本专利技术所述炭黑为炭黑N550。
[0007]进一步地，本专利技术所述改性碳酸钙由如下步骤制成：将氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球加入行星式球磨机中湿磨5小时得到混合浆，将混合浆置于烘箱中干燥24小时得到混合粉，将混合粉压制成坯料，将坯料置于箱式炉中升温至1550
‑
1650℃后烧结5小时得到改性碳酸钙。
[0008]进一步地，本专利技术所述改性碳酸钙的制备步骤中，磨球为氧化铝球，氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球的质量比为1:2:4:12，烘箱的温度为100℃，压制时的压力为200Mpa，坯料的尺寸为30mm
×
5mm
×
5mm，升温速度为5℃/分。
[0009]进一步地，本专利技术所述增塑剂为石蜡油。
[0010]进一步地，本专利技术所述防老剂为防老剂TMQ。
[0011]进一步地，本专利技术所述硫化剂由质量比为3:1的硫化剂DCP和KH
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CL组成。
[0012]本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法。
[0013]为解决上述技术问题，技术方案是：一种耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：S1.按重量份称取各原料，将EPDM生胶、氧化钙、氧化锌投入密炼机中塑化2分钟，然后加入炭黑、改性碳酸钙、增塑剂、防老剂，升温至150
‑
155℃后混炼10
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15分钟，出料后冷却得到胶料；S2.将步骤S1得到的胶料、硫化剂投入密炼机中，升温至85℃后混炼4
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6分钟，出料后冷却得到密炼胶；S3.将步骤S2得到的密炼胶投入开炼机中，升温至80
‑
90℃后塑化4
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6分钟，出料后冷却得到开炼胶；S4.将步骤S3得到的开炼胶静置12小时后放到平板硫化机上，160
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170℃下硫化1
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2小时得到耐高温三元乙丙橡胶材。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）EPDM生胶本身的耐高温性能与其乙烯含量有较大的关系，因此本专利技术选用了乙烯含量为80%的EPDM生胶，保证三元乙丙橡胶材料有良好的耐高温性能。
[0015]2）本专利技术使用的硫化剂是过氧化物硫化体系，以过氧化物DCP使三元乙丙橡胶交联，同时KH
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CL能降低EPDM的主链降解，因而能进一步提高三元乙丙橡胶材料的耐高温性能。
[0016]3）本专利技术使用的改性碳酸钙是以氧化镁、碳酸钙为原料通过湿磨、压制、烧结而制成，与未改性的碳酸钙相比，本专利技术使用的改性碳酸钙对三元乙丙橡胶材料的耐磨性能的提高效果更佳，而且改性碳酸钙中的氧化镁具有优异的阻燃性能，因此能有效提高三元乙丙橡胶材料的阻燃性能。
具体实施方式
[0017]下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例及其说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0018]实施例1耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：乙烯含量为80%的EPDM生胶36份，炭黑N550 39份，改性碳酸钙15份，石蜡油15份，防老剂TMQ 1.5份，氧化钙3份，氧化锌2份，由质量比为3:1的硫化剂DCP和KH
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CL组成的硫化剂1.5份。
[0019]其中，改性碳酸钙由如下步骤制成：将质量比为1:2:4:12的氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、氧化铝球加入行星式球磨机中湿磨5小时得到混合浆，将混合浆置于100℃的烘箱中干燥24小时得到混合粉，将混合粉200Mpa压力下压制成尺寸为30mm
×
5mm
×
5mm的坯料，将坯料置于箱式炉中以5℃/分的升温速度升温至1600℃后烧结5小时得到改性碳酸钙。
[0020]该耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法包括以下步骤：S1.按重量份称取各原料，将EPDM生胶、氧化钙、氧化锌投入密炼机中塑化2分钟，然后加入炭黑N550、改性碳酸钙、石蜡油、防老剂TMQ，升温至152℃后混炼12分钟，出料后冷却得到胶料；S2.将步骤S1得到的胶料、硫化剂投入密炼机中，升温至85℃后混炼5分钟，出料后
冷却得到密炼胶；S3.将步骤S2得到的密炼胶投入开炼机中，升温至80
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90℃后塑化5分钟，出料后冷却得到开炼胶；S4.将步骤S3得到的开炼胶静置12小时后放到平板硫化机上，165℃下硫化1.5小时得到耐高温三元乙丙橡胶材。
[0021]实施例2耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：乙烯含量为80%的EPDM生胶30份，炭黑N550 45份，改性碳酸钙18份，石蜡油12份，防老剂TMQ 2份，氧化钙2份，氧化锌1份，由质量比为3:1的硫化剂DCP和KH
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CL组成的硫化剂2份。
[0022]其中，改性碳酸钙由如下步骤制成：将质量比为1:2:4:12的氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、氧化铝球加入行星式球磨机中湿磨5小时得到混合浆，将混合浆置于100℃的烘箱中干燥24小时得到混合粉，将混合粉200Mpa压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：EPDM生胶30
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45份，炭黑30
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45份，改性碳酸钙10
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20份，增塑剂10
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20份，防老剂1
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2份，氧化钙2
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4份，氧化锌1
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3份，硫化剂1
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2份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其特征在于：所述EPDM生胶的乙烯含量为80%。3.根据权利要求1所述的一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其特征在于：所述炭黑为炭黑N550。4.根据权利要求1所述的一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其特征在于：所述改性碳酸钙由如下步骤制成：将氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球加入行星式球磨机中湿磨5小时得到混合浆，将混合浆置于烘箱中干燥24小时得到混合粉，将混合粉压制成坯料，将坯料置于箱式炉中升温至1550
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1650℃后烧结5小时得到改性碳酸钙。5.根据权利要求所述4的一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其特征在于：所述改性碳酸钙的制备步骤中，磨球为氧化铝球，氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球的质量比为1:2:4:12，烘箱的温度为100℃，压制时的压力为200Mpa，坯料的尺寸为30mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨文平，黄永志，王胜彪，
申请(专利权)人：广州市世达密封实业有限公司，
类型：发明
国别省市：