[发明专利]一种用于制造汽车用液压助力橡胶软管的橡胶材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种功能性橡胶材料及其制备方法，具体地说是一种用于制造汽车用液压助力橡胶软管的橡胶材料及其制备方法。

二、背景技术

汽车用液压助力橡胶软管长期在高温环境下(-40至150℃)使用，且与自动变速箱油接触，使用条件较为苛刻，目前该胶管使用的主体材料大都为氢化丁腈橡胶(HNBR)或氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)。HNBR橡胶具有良好的耐热、耐化学腐蚀等性能，但价格昂贵，生产成本较高。CSM橡胶由于分子结构中含有氯磺酰活性基团，表现出高活性，具有优异的耐化学介质腐蚀、抗臭氧氧化及耐油侵蚀、阻燃等性能突。但由于其永久变形大，也限制了它的使用范围。CSM橡胶在加工、使用过程中对人或大气臭氧层造成破坏，已被列为停止生产的工业品种。受蒙特利尔臭氧层破坏国际公约(CFCS)的制约，国外已经将阻燃橡胶生产和研究的重点从CR和CSM转向氯化聚乙烯橡胶(CM)。因此，从保护大气臭氧层的角度讲，CM橡胶是CR和CSM的环保更新替代产品，在众多领域具有潜在的发展空间。

现有的专利配方中，CN104098849A报道的是以氯化聚乙烯橡胶为基础胶，添加吸酸剂、有机锡稳定剂、防老剂等赋予该组合物150℃耐高温性能。其性能指标是：热空气老化—150℃*70h，拉伸强度变化率≥-15％，断裂伸长率变化率≥-45％。耐热油老化—150℃*70h，在ATF220油中浸泡70小时后，硫化胶的拉伸强度变化率≥-80％，断裂伸长率变化率≥-80％。胶片的体积变化率≤+30％。

CN104109297A公开了一种具有耐热油性能的氯化聚乙烯橡胶组合物，该橡胶组合物通过配合硅铝酸盐与大分子增塑剂的使用，使得硫化胶在162℃下被DEXRON VI油中浸提72小时后，硫化胶体积变化率≤+25％，拉伸强度变化率≥-80％，断裂伸长率变化率≥-80％。

三、发明内容

本发明旨在提供一种用于制造汽车用液压助力橡胶软管的橡胶材料及其制备方法，以提高橡胶材料的耐热空气老化以及耐热油老化性能。

本发明用于制造汽车用液压助力橡胶软管的橡胶材料的原料按质量份数构成如下：

所述氯化聚乙烯橡胶的含氯量为33.6％，使用的是日本曹达CM-1035X粉末状生胶。

所述过氧化物交联剂为双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、甲基丙烯酸镁中的一种或几种。

所述补强剂为炭黑N220。

所述吸酸剂为活性氧化镁(日本协和化学工业株式会社)和/或氢氧化镁。

所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、PN-850(中分子量聚酯增塑剂，台湾长春)、TegMeR-812(耐高温高极性酯增塑剂，沈阳东方昊炅化工有限公司)、P-7046(戊二酸聚酯增塑剂，沈阳东方昊炅化工有限公司)、TP-90B(上海凯茵化工有限公司)中的一种或几种。

所述热稳定剂为硬脂酸钙和/或硬脂酸钡。

所述加工助剂为微晶石蜡和/或轻质碳酸钙。

所述防老剂为防老剂A(广州市三力橡胶有限公司)、防老剂BLE(江苏飞亚化工集团)和防老剂TNP(上海顿美新材料科技有限公司)

本发明用于制造汽车用液压助力橡胶软管的橡胶材料的制备包括如下步骤：

调整开炼机的辊距为0.4-1mm，开炼温度范围75-95℃，将氯化聚乙烯橡胶粉末同热稳定剂、吸酸剂在开炼机上进行塑炼，待生胶包辊后，加入炭黑、增塑剂、加工助剂混炼，打三角包数次后加入防老剂，最后加入过氧化物交联剂及助交联剂，调整辊距至2mm-4mm下片，停放；然后置于平板硫化机上190℃、15MPa下硫化并压制成型。

本发明以氯化聚乙烯橡胶作为主体材料，成本比氢化丁腈橡胶低。

本发明使用防老剂A与防老剂TNP进行复配，获得良好的协同效应，赋予了该组合物优异的耐150℃高温性能。

协同作用机理：防老剂A(N-苯基-α-萘胺)属于链终止型防老剂，一方面，其分子中含有萘的结构，对提高共混物的耐热性有着较好的作用；另一方面，其N-H键作为氢给予体可同过氧化自由基(ROO·)或氧化自由基(RO·)反应生成稳定产物，从而防止自由基对橡胶分子链进行连锁反应而造成的破坏。