[发明专利]一种氯化聚乙烯-乙华平并用的橡胶组合物、制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及两种橡胶并用的橡胶组合物，特别适合采用挤出工艺制造的具有耐老化、耐油和防火要求的胶管及其生产方法。

发明背景

乙华平(Levapren)是乙烯-乙酸乙烯酯的共聚物，英文记为EVM，由BayerAG公司制造。EVM中的乙酸乙烯酯干扰了乙烯链断的结晶性能，降低了弹性模量，增加了链段活动性，交联后的材料就具有了橡胶的特性，当乙酸乙烯酯的含量为40％～70％，甚至是80％的，即可称作“橡胶”。由于分子链是饱和结构，其耐热性仅次于硅橡胶和氟橡胶，长期使用温度可以达到175℃，而且还具备以下优点：耐候性、耐油性好、耐臭氧性能、着色性能以及高温下压缩永久变形低。乙华平橡胶具有较低的烟雾散发、毒性和烟气的腐蚀性，但是其氧指数较低，极易燃烧，同时其容易粘辊，加工性能较差大大限制了其广泛使用。

氯化聚乙烯(CPE)是聚乙烯通过氯代反应而制成的，分子链是饱和的，不含双键，具有优异的耐候性、耐臭氧性和耐介质性。橡胶用途中，最通常的为氯含量25％到42％的产品。随着氯含量的增加，橡胶的阻燃性、耐液体介质、耐油性提高，氯含量在35％的是最通用牌号。

将EVM和CPE共混，形成均相后可以使用相同的过氧化物硫化体系，这样的共混物具有了更优异的耐油、耐空气老化和臭氧老化性能，以及更好的阻燃性能，并且与纯的EVM胶料相比，共混组合物的胶料成本大幅度下降。

发明内容

本发明针对耐油汽车胶管所使用的原材料乙华平的价格贵、易燃、加工工艺差等缺点，提出了一种乙华平与氯化聚乙烯共混并用制备低成本、阻燃的橡胶组合物及其制备方法，并使用挤出的方式制备胶管。

本发明涉及乙华平和氯化聚乙烯的橡胶组合物，其组份和质量分数为：

乙华平橡胶：15～85份；氯化剂乙烯橡胶85～15份；炭黑：0～80份；白炭黑：0～80份；无机填充物：30～60份；无机阻燃剂：30～60份；硬脂酸：0.5～2份；石蜡：1～3份；防老剂RD：1～3份；增塑剂：10～40份；过氧化物：3～6份；过氧化物助交联剂：2～4份。

所述的乙华平的乙酸-乙烯酯的含量在50％～70％，随着乙酸-乙烯酯的含量的增加，该胶的耐油、阻燃性能增加，但低温性能会下降。

所述的氯化聚乙烯中氯含量为25％～42％，随着氯含量的增加，该生胶的耐油、阻燃性能增加，但低温性能和耐候性会下降。

所述的炭黑的是炭黑N550、炭黑N774、喷雾炭黑、天然气半补强炭黑中的一种或几种的混合物。

所述的无机填料是CREATE₂，碳酸钙、纳米碳酸钙、滑石粉、陶土中的一种或几种的混合物。CREATE₂是一种无机纳米填料，具备一定的补强性能(宁波卡利特新材料有限公司)。

所述的增塑剂是增塑剂TOTM、增塑剂BXA-N、增塑剂BXA-R、增塑剂TP-95、增塑剂TP-759、增塑剂TP-90B中的一种或几种的混合物，这几种增塑剂均为环保的酯类增塑剂，可以与EVM和CPE具有很好的相容性，并且均具有较好的耐高、低温性能。

所述的无机阻燃剂是氢氧化铝，改性氢氧化铝，氢氧化镁，改性氢氧化镁，硼酸锌，三氧化二锑的一种或几种的混合物。改性的氢氧化铝和氢氧化镁能够与橡胶更好的分散，胶料的一致性更好。

一种橡胶组合物的生产方法，包括以下步骤：按照重量份数将氯化聚乙烯橡胶、乙华平橡胶、防老剂RD、硬脂酸、石蜡加入密炼机进行捏炼1～2分钟后，加入炭黑、无机填充剂、阻燃剂，再捏炼2～3分钟后，然后加入增塑剂，当温度增加到85～95℃时加入硫化剂，继续捏炼1～2分钟后，当温度达到110～120℃时排胶，在开炼机上薄通3次，然后打6个三角包、6个卷，过隔离剂冷却干燥后得到混炼胶，放置过夜后即可使用。

一种橡胶组合物的用途包括以下种类：动力转向管的内层胶、动力转向管的外层胶、液压胶管的内层胶、液压胶管的外层胶以及具有防火要求的纯胶管或外层胶。胶管的挤出工艺为：机头温度70℃，机筒温度55℃，螺杆温度55℃，螺杆转速15～18RPM，机头压力35～45MPa。

所述橡胶组合物的胶管的硫化方式为水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者包布硫化，硫化温度：150～170℃，硫化时间：20～60分钟。