[发明专利]一种低压变耐高温乙丙橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低压变耐高温乙丙橡胶材料及其制备方法，属于橡胶技术领域。本发明的橡胶材料包括如下重量份的组分：乙丙橡胶生胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1.2份，防老剂445 2份，Ative CHO 4～8份，快压出炭黑N550 45～55份，软化增塑剂S2550 5～10份，交联助剂N308E 1.5～2.0份和硫化剂GF‑45 6.0～8.0份。本发明的橡胶材料具有优异的耐高温性能，可以在175℃老化后具有良好的物理性能，同时具有低压缩永久变形的显著优点，达到德国大众PV3330和PV3307标准对压缩永久变形的性能要求。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，更具体地说，涉及一种低压变耐高温乙丙橡胶材料及其制备方法。

背景技术

乙丙橡胶密封件对乙丙橡胶材料耐高温、低压缩永久变形性能的要求越来越高。其性能的好坏直接影响着橡胶密封件的密封性能。耐高温乙丙橡胶往往应用在汽车的冷却系统上，低压缩永久变形是橡胶密封件最关键的技术指标之一。

一般对于乙丙橡胶密封件的检测标准为国标压变(GB/T7759)和国际压变(ISO815)，GB/T7759和ISO815试验方法要求试样从高温箱取出冷却后，将压缩夹持器松开，让试样恢复30分钟后再测定试样的压缩永久变形，而德国大众公司对乙丙橡胶材料的检测采用PV3330和PV3307标准，此两种检测标准的试验方法要求更加苛刻。其中，德国大众PV3330是在试样从高温箱取出冷却至室温后，松开压缩夹持器20秒内完成实验，并要求在150℃×24h热空气老化后PV3330压缩永久变形＜40％；对于橡胶这种粘弹性材料来说，多数试样在20秒内根本来不及恢复，因此对乙丙橡胶材料的性能要求更高；而德国大众的PV3307是试样在150℃×24h老化后从高温箱取出冷却至室温后，松开压缩夹持器5秒内完成实验测试，要求PV3307压缩永久变形＜60％，比PV3330实验方法要求更为苛刻，对乙丙橡胶材料的性能要求则更高，而本发明所述的乙丙橡胶材料的PV3307压缩永久变形的要求被客户提高为＜42％，其难易程度不言而喻。

中国专利申请号201710492764.0，公开号CN107090133A公开了一种汽车散热系统密封件用乙丙橡胶材料及其生产方法，橡胶材料包括以下重量份的组分：乙丙橡胶生胶100份、氧化锌5份、硬脂酸0.5～1.5份、防老剂3～6份、快压出炭黑N550 20～30份、半补强炭黑N774 10～20份、交联助剂Ricon 153D 3.5～7份和硫化剂Perkadox 14-40B-GR 5～8.5份。该橡胶材料具有优异的耐高温性能，可以在-50℃～150℃的条件下长期使用，同时具有耐低温、低压缩永久变形的显著优点。但是，采用德国大众PV3307标准对该橡胶材料进行压缩永久变形性能测试，150℃×24h热空气老化后，PV3307压缩永久变形为42.6％～45.6％，因此采用该组分及该方法制备的乙丙橡胶材料密封件难以满足本发明中对PV3307压缩永久变形＜42％的苛刻要求。该申请中为了获得低压缩永久变形性能而未使用软化增塑剂，所制得的乙丙橡胶材料难以获得较好的工艺流动性。

中国专利申请号201210038982.4，公开号CN103254511A公开了一种三元乙丙橡胶，该橡胶为含有三元乙丙橡胶胶料、硫化剂、硫化活性剂体系、促进剂、增强剂和软化增塑剂的组合物混炼并硫化而形成的产物，其中，所述硫化剂为不溶性硫黄和/或预分散硫黄，所述硫化活性剂体系含有组分A与硬脂酸，所述组分A选自活性氧化锌和/或预分散氧化锌，在所述组合物中，相对于100重量份三元乙丙橡胶胶料，所述硫化剂的含量为0.5-4.5重量份、所述硫化活性剂体系的含量为4-13重量份、所述促进剂的含量为3-10重量份、所述增强剂的含量为40-90重量份、所述软化增塑剂的含量为5-60重量份，所述组分A与硬脂酸的重量比为1-10∶1。该发明提供的优选的三元乙丙橡胶不喷霜、不产生亚硝胺且力学性能好。但是，该申请中使用了45～55份软化增塑剂和普通硫磺硫化体系，都会使压缩永久变形性能变差，也难以耐受175℃的高温，因此采用该组分及该方法制备的乙丙橡胶材料密封件并难以满足本发明中德国大众公司对乙丙橡胶材料的PV3330和PV3307检测标准以及耐高温的要求。