一种低成本耐高温橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成本耐高温橡胶材料及其制备方法，橡胶材料包括以下物质及质量份数：乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)与三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料100份、纳米补强剂30～50份、纳米白炭黑15～40份、偶联剂1～3份、软化增塑剂5～10份、防老剂2～3份、工艺助剂2～5份、耐热助剂5～15份、硫化剂2～7份、硫化助剂2～5份。橡胶材料制备方法包括塑炼、混炼、硫化三个步骤。本技术方案制备的耐高温橡胶材料力学性能稳定，具有较好的耐高温性能，产品价格较低，竞争力较强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶类复合材料
，具体涉及ー种低成本耐高温橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，由于汽车产量不断扩大，汽车用橡胶配件需求量猛增。仅汽车耐高温密封件ー项(按照每辆车平均使用密封件10个计算，到2015年，新车、旧车维修用耐高温耐油密封件用量最低需求量就达I亿多个)，需要耐高温胶料上千万吨。目前，国内汽车配件方面使用的耐高温材料主要是氢化丁腈橡胶(HNBR)和氟橡胶(FKM)。HNBR最高使用温度为150°C，物理性能、耐油、エ艺等都十分优秀，但价格过于昂贵，每公斤在300到400元之间；FKM虽有较高的使用温度(250°C )，良好的机械性能，但其填充量小、エ艺性能比较差，尤其是低温性能较差(_20°C)，且价格不菲(200元/公斤)。因此，开发性能良好的低成本的耐高温橡胶材料就很有必要，必将产生巨大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种低成本耐高温橡胶材料及其制备方法，以解决现有耐闻温橡I父材料价格闻，广品竞争カ低，制造风险闻等问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于包括以下物质及质量份数こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)与三元こ丙橡胶(EPDM)复合材料100份、纳米补强剂30 50份、纳米白 炭黑15 40份、偶联剂I 3份、软化增塑剂5 10份、防老剂2 3份、エ艺助剂2 5份、耐热助剂5 15份、硫化剂2 7份、硫化助剂2 5份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在干所述的こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)和三元こ丙橡胶(EPDM)复合材料中的こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)的质量分数至少为80%。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在干所述的纳米补强剂为纳米炭黒、纳米碳酸钙、纳米硅酸盐、纳米氧化锌中的任意ー种或两种，其中纳米炭黑质量份数至少25份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在干所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的任意ー种。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的软化增塑剂为石蜡油、环烷油和芳烃油中的任意ー种或两种，软化增塑剂的质量份数不超过10份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的防老剂为防老剂445、防老剂DDA、防老剂MBZ中的任意ー种，其中防老剂445质量份数不少于2份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在干所述的エ艺助剂由聚こ烯蜡、聚こニ醇和微晶蜡组成，其中聚こ烯蜡的质量份数不少于2份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的耐热助剂由稀土金属氧化物氧化铈、表面改性氧化镁和甲基丙烯酸锌组成，其中稀土金属氧化物氧化铈的质量份数不少于2份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材 酰亚胺、三羟甲基丙烷三(2-甲基丙烯酸)酷中的任ー种或两种，交联助剂的质量份数为2 5份。所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于ー种低成本耐高温橡胶材料的制备方法包括塑炼、混炼、硫化三个步骤(I)塑炼こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)和三元こ丙橡胶(EPDM)在开炼机中合炼、薄通一定时间，直至100°c门尼粘度粘度ML1+4在40 60 ;(2)混炼将上述合炼后的母胶移入密炼机，然后将纳米增强剂和纳米白炭黑以及偶联剂加入密炼机(以密炼机容量的70%为宜)进行密炼，其中密炼机转子速度控制在50 120r/min，混炼3分钟后加入软化剂、防老剂、耐热助剂等(硫化剂除外)混炼时间至少5min，温度升至110°C排料；在开炼机上薄通3 4遍，出片挂晾，停放12小时后用开炼机加入硫化剂，薄通4 5遍出片冷却(整个加硫过程控制辊温不超过100°C )；(3)硫化停放12小时后，将上述试验所得的混炼胶返炼一遍，装入模具中，在平板硫化机上硫化，硫化时间10 15min，硫化温度160 180°C，硫化压カ9 12MPa。本方案相对于现有技术，具有以下优点和效果I.橡胶材料适用的温度范围能够达到-40 200°C，具有较好的耐高温性能。 2.降低了耐高温橡胶材料的价格，提高了产品的竞争カ。3.通过选取合适的助剂，使橡胶材料具有良好的力学強度、耐老化及耐油性能。附图说明图I是本专利技术在200°C、72h扯断伸长率随时间变化曲线。图中，纵坐标为扯断伸长变化率Λ E，単位％，横坐标为老化时间t，単位h。具体实施例方式以下通过具体实施方式对本专利技术做进ー步的具体说明实施例I将こ烯丙烯酸酯橡胶和三元こ丙橡胶按质量份数配比分别为95 5,90 10、85 15和80 20的比例在开炼机中塑炼一定时间、薄通多次后，直至混合胶的在门尼粘度粘度ML1+4在40 60范围内。将上述塑炼后的母胶移入密炼机，母胶的质量份数按100份计，将25 50份纳米增强剂炭黑、5 25份的CaCO3和15 40份粒径为10 30nm的气相纳米白炭黑以及I 3份硅烷偶联剂A-172加入密炼机，其中密炼机转子速度控制在50 120r/min，温度控制在110°C以下，混炼3分钟后加入软化剂、防老剂、耐热助剂等(硫化剂除外)混炼时间至少5min,温度升至110°C排料；在开炼机上薄通3 4遍，出片挂晾；停放12小时后用开炼机加入硫化剂，硫化体系选用ZnO/DCP/PDM/TIAC，总用量为7. 5 15份，质量配比分别为5 : 3 : I : 1、4 : 3 : 2 : I和4 : 3 : I : 2，薄通4 5遍出片冷却(整个加硫过程控制辊温不超过80°C )。最后为硫化成型阶段，胶料停放12小时后，将上述试验所得的混炼胶返炼一遍，装入模具中，在平板硫化机上硫化，硫化时间4 5min,硫化温度180 185°C,硫化压カ9 12MPa。对不同胶料配比所制备的橡胶材料，其它组份均为定值且检测条件相同，检测结果见表1，检测方法均按照国家标准进行。表I权利要求1.ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于包括以下物质及质量份数こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)与三元こ丙橡胶(EPDM)复合材料100份、纳米补强剂30 50份、纳米白炭黑15 40份、偶联剂I 3份、软化增塑剂5 10份、防老剂2 3份、エ艺助剂2 5份、耐热助剂5 15份、硫化剂2 7份、硫化助剂2 5份。2.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)和三元こ丙橡胶(EPDM)复合材料中的こ烯丙烯酸酯橡胶(AEM)的质量分数至少为80%。3.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的纳米补强剂为纳米炭黑、纳米碳酸钙、纳米硅酸盐、纳米氧化锌中的任意ー种或两种，其中纳米炭黑质量份数至少25份。4.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的偶联剂为 硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的任意ー种。5.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的软化增塑剂为石蜡油、环烷油和芳烃油中的任意ー种或两种，软化增塑剂的质量份数不超过10份。6.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的防老剂为防老剂445、防老剂DDA、防老剂MBZ中的任意ー种，其中防老剂445质量份数不少于2份。7.根据权利要求I所述的ー种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于所述的エ艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本耐高温橡胶材料，其特征在于：包括以下物质及质量份数：乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)与三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料100份、纳米补强剂30～50份、纳米白炭黑15～40份、偶联剂1～3份、软化增塑剂5～10份、防老剂2～3份、工艺助剂2～5份、耐热助剂5～15份、硫化剂2～7份、硫化助剂2～5份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高超峰，
申请(专利权)人：西安汉华橡胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：