高刚性橡胶材料制造技术

技术编号:8677304 阅读:206 留言:0更新日期:2013-05-08 20:43
本发明专利技术涉及一种橡胶材料,其含有EPDM橡胶组合物,该EPDM组合物包括EPDM橡胶、炭黑、增塑剂、硫化剂以及含硫化合物,其中,除去硫化剂和含硫化合物之外的所有组分的混入量为300到400重量份数,以及,硫磺总混入量为1.0到2.8重量份数,其中,炭黑/增塑剂的混合比为1.8到2.5,以及其中EPDM橡胶组合物具有在100℃时70到100的门尼粘度,并且其硫化组合物具有满足下式(1)的刚性变化率:{(100℃时30%模量/23℃时30%模量)-1}×100%≥-10%(1)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温度依赖性低的高刚性橡胶材料
技术介绍
为了达到减轻重量和降低成本的目的,研究致力于减薄胶管或者其他橡胶制品的壁厚,作为这样的一种技术,高刚性橡胶材料已经得到了利用。为了提高橡胶材料的刚性,通常是增加作为补强剂的炭黑的量,或者在其中加入热塑性树脂。然而,这些材料在常温区表现出高刚性,而在高温区却无法表现出高刚性。专利文献I披露了一种硫磺硫化体系的橡胶材料,作为用于耐油胶管的橡胶材料,其中在100份重量份数的三元乙丙橡胶(乙烯-丙烯-二烯烃亚甲基共聚物,Ethylene-Propylene-Diene Methylenelinkage,EPDM)中混入了 150-250 份重量份数的炭黑。然而,在该混合体系中,不能获得适用于减薄壁厚产品的应力特性。专利文献I JP-A-2004_204924。
技术实现思路
因而,本专利技术提供了一种高刚性橡胶材料,其在从常温区到高温区的宽温度范围内表现出低的温度依赖性,同时在高温区依旧可以保持高刚性。顺便提及,在本专利技术中术语“常温”表示20° C到25° C之间的温度范围,以及,术语“高温”表示100° C到110° C之间的温度范围。本专利技术提供了一种橡胶材料,该`橡胶材料包含EPDM橡胶组合物,该EPDM组合物包括EPDM橡胶、炭黑、增塑剂、硫化剂、以及含硫化合物,其中,基于EPDM橡胶为100份重量份数,炭黑的混入量为135到180份重量份数,增塑剂的混入量为55到100份重量份数,除去硫化剂和含硫化合物(Sulfur compound)之外的所有组分的混入量为300到400份重量份数,以及硫磺总混入量为1.0到2.8份重量份数,其中,炭黑/增塑剂的混合比为1.8到2.5,以及其中,EPDM橡胶组合物的门尼粘度在100° C时为70到100,以及,其硫化组合物具有满足下式(I)的刚性变化率:{(100。C 时 30% 模量/23。C 时 30% 模量)-1} X 100% 彡-10% (I)在依据本专利技术的橡胶材料中,硫磺总混入量指的是,通过将与含硫化合物混入量中硫磺含有量对应的硫含量(Sulfur amount)加上硫磺混入量所得到的量。此外,在依据本专利技术的橡胶材料中,含硫化合物优选为选自二硫代二吗啡啉和在硫化过程中释放硫磺的硫化促进剂所组成组中的至少一种。此外,在依据本专利技术的橡胶材料中,硫化促进剂优选为秋兰姆类硫化促进剂和/或噻唑类硫化促进剂。此外,根据本专利技术的EPDM橡胶组合物的硫化组合物优选在23 ° C时的30%模量为大于或等于1.4MPa,以及,更优选地,在23° C时的30%模量为小于或等于2.0MPa0本专利技术可以提供一种在宽温度范围内刚性变化率小的高刚性橡胶材料。具体实施例方式本专利技术中各要素的实施例将在下文中例示。1.EPDM 橡胶EPDM橡胶没有特殊的限制,优选为在125° C时门尼粘度(ML(l+4) 125° C)在40到200,二烯烃含量占质量分数的4%到7%,以及,乙烯含量占质量分数的40%到70%。当考虑可加工性等时,混合材料可以适当地使用。2.硫化剂(硫磺)优选在75 μ m的筛子上残留不高于3%的粉末硫磺。3.含硫化合物含硫化合物的实施例包括:二硫代二吗啡啉、在硫化过程中释放硫磺的硫化促进齐U、烷基酚二硫化物和多硫聚合物等。含硫化合物优选为选自二硫代二吗啡啉和在硫化过程中释放硫磺的硫化促进剂所组成组的至少一种。在硫化过程中释放硫磺的硫化促进剂的实例包括秋兰姆类硫化促进剂、噻唑类硫化促进剂等。4.硫磺总混入量、硫磺混入量和含硫化合物混入量硫磺的总混入量指的 是,通过将与含硫化合物混入量中硫磺含有量对应的硫含量加上硫磺混入量所得到的量。换而言之,硫磺的总混入量指的是,与含硫化合物混入量中硫磺含有量对应的硫含量以及硫磺混入量的总量。在基于EPDM橡胶为100份重量份数时,当硫磺总混入量为1.0到2.8份重量份数时,可以抑制高刚性橡胶材料在高温区刚性降低。当硫磺总混入量少于1.0份重量份数时,橡胶材料在100° C时刚性将降低。更高的总硫磺混入量倾向于容易改进刚性变化率,然而,当硫磺总混入量多于2.8份重量份数时,橡胶材料会变得太硬。此外,当EPDM橡胶组合物中EPDM橡胶混入量的比例较小时,倾向于需要提高总硫磺混入量,以获得所需的刚性变化率。因而,为了获得所需的刚性变化率,有效的是,提高总硫磺混入量的比例或EPDM橡胶混入量的比例。基于EPDM橡胶为100份重量份数时,关于硫磺和含硫化合物各自的混入量,硫磺混入量优选在0.4到2.3份重量份数,以及,含硫化合物混入量优选在0.7到5.0份重量份数(对应于其硫磺含有量的含硫量选优为0.2到0.9份重量份数)。5.其他配合剂炭黑依据JIS K 6217 (1997),可以适当地采用基本特性为碘吸附(炭黑吸碘量)在30mg/g 到 80mg/g 和吸油值(DBP absorption)在 80cm3/100g 到 140cm3/100g 的炭黑。顺便提及,基于EPDM橡胶为100份重量份数,炭黑混入量优选为135到180份重量份数。增塑剂可适当选用动态粘滞度为360到400mm2/S (基于标准JIS K 2283 (2000)测量)的石蜡增塑剂。基于EPDM橡胶为100份重量份数,增塑剂混入量优选为55到100份重量份数。顺便提及,在EPDM橡胶组合物中,炭黑/增塑剂的混合比(炭黑量与增塑剂量的比率)设定为1.8到2.5。其他可以适当混入硫化促进助剂、抗氧剂、加工助剂、无机填料等。顺便提及,在EPDM橡胶组合物中,基于EPDM橡胶为100份重量份数,除去硫化剂和含硫化合物之外所有组分的混入量设定为300到400份重量份数。6.EPDM橡胶组合物该含有上述成分的EPDM橡胶组合物具有在100° C时为70到100的门尼粘度,以及,其硫化组合物具有满足下式(I)的刚性变化率:{(100。C 时 30% 模量 /23。C 时 30% 模量)-1} X 100% ≥-10% (I)此外,EPDM橡胶组合物的硫化组合物优选在23° C时的30%模量为大于或等于1.4MPa,以及,更优选地,在23° C时的30%模量为小于或等于2.0MPa0应用本专利技术高刚性橡胶材料的应用可以通过汽车部件展示,汽车部件在使用时温度会变高,例如空气滤清器软管、水软管和密封件。实施例为了测试硫磺总混入量变化时的刚性等性能,测试除去硫化剂和含硫化合物之外所有组分的混入量,以及测试作为各种配合剂的硫磺、各种含硫化合物、炭黑和增塑剂的混入量,制备16种实施例样本和11种比较例样本(在表3中描述),基于表I中的配方适当的改变配合剂的种类和混入量。[表 I]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶材料,包括EPDM橡胶组合物,其中,所述EPDM橡胶组合物包括EPDM橡胶、炭黑、增塑剂、硫化剂以及含硫化合物,其中,基于所述EPDM橡胶为100份重量份数,所述炭黑的混入量为135到180份重量份数,所述增塑剂的混入量为55到100份重量份数,除去所述硫化剂和所述含硫化合物之外的所有组分的混入量为300到400份重量份数,以及硫磺总混入量为1.0到2.8份重量份数,其中,炭黑与增塑剂的混合比为1.8到2.5,以及其中,所述EPDM橡胶组合物具有在100°C时为70到100的门尼粘度,以及,其硫化组合物具有满足下式(1)的刚性变化率:{(100°C时30%模量/23°C时30%模量)?1}×100%≥?10%(1)

【技术特征摘要】
2011.10.27 JP 2011-2358511.一种橡胶材料,包括EPDM橡胶组合物, 其中,所述EPDM橡胶组合物包括EPDM橡胶、炭黑、增塑剂、硫化剂以及含硫化合物, 其中,基于所述EPDM橡胶为100份重量份数, 所述炭黑的混入量为135到180份重量份数, 所述增塑剂的混入量为55到100份重量份数, 除去所述硫化剂和所述含硫化合物之外的所有组分的混入量为300到400份重量份数,以及 硫磺总混入量为1.0到2.8份重量份数, 其中,炭黑与增塑剂的混合比为1.8到2.5,以及 其中,所述EPDM橡胶组合物具有在100° C时为70到100的门尼粘度,以及,其硫化组合物具有满足下式(I)的刚性变化率: {(100。C ...

【专利技术属性】
技术研发人员:栗本英一山口博中岛直巳
申请(专利权)人:丰田合成株式会社
类型:发明
国别省市:

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