[发明专利]一种耐高温三元乙丙橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：EPDM生胶30‑45份，炭黑30‑45份，改性碳酸钙10‑20份，增塑剂10‑20份，防老剂1‑2份，氧化钙2‑4份，氧化锌1‑3份，硫化剂1‑2份。本发明还提供了该耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法。本发明提供的耐高温三元乙丙橡胶材料具有较好的耐高温、阻燃以及耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种橡胶材料，特别是涉及一种耐高温三元乙丙橡胶材料及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，英文简称为EPDM，其主链由化学性质稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键。三元乙丙橡胶独特的化学结构赋予其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀能力。在所有橡胶中，三元乙丙橡胶具有最低的比重，它能吸收大量的填料和油而对特性影响不大，可以制作成本低廉的橡胶化合物。三元乙丙橡胶在汽车工业上应用广泛，可以用来制作拉带、汽车门窗密封条、液压制动软管、密封圈、冷却系统输送软管、密封圈、暖气和通风管的内外胶层等。目前，已有大量汽车用三元乙丙橡胶材料，但是也存在一些缺陷：三元乙丙橡胶材料常规的交联体系以硫磺为主，常规使用温度为-40至125℃，但在150℃高温条件下，交联所产生的多硫键极易受到热氧分子的破坏而产生断裂，从而造成制品的急速老化（硬化、开裂），造成制品失效，而且一般的三元乙丙橡胶材料的阻燃性能和耐磨性能也不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温三元乙丙橡胶材料，其具有较好的耐高温、阻燃以及耐磨性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种耐高温三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制成：EPDM生胶30-45份，炭黑30-45份，改性碳酸钙10-20份，增塑剂10-20份，防老剂1-2份，氧化钙2-4份，氧化锌1-3份，硫化剂1-2份。

进一步地，本发明所述EPDM生胶的乙烯含量为80%。

进一步地，本发明所述炭黑为炭黑N550。

进一步地，本发明所述改性碳酸钙由如下步骤制成：

将氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球加入行星式球磨机中湿磨5小时得到混合浆，将混合浆置于烘箱中干燥24小时得到混合粉，将混合粉压制成坯料，将坯料置于箱式炉中升温至1550-1650℃后烧结5小时得到改性碳酸钙。

进一步地，本发明所述改性碳酸钙的制备步骤中，磨球为氧化铝球，氧化镁、碳酸钙、无水乙醇、磨球的质量比为1:2:4:12，烘箱的温度为100℃，压制时的压力为200Mpa，坯料的尺寸为30mm×5mm×5mm，升温速度为5℃/分。

进一步地，本发明所述增塑剂为石蜡油。

进一步地，本发明所述防老剂为防老剂TMQ。

进一步地，本发明所述硫化剂由质量比为3:1的硫化剂DCP和KH-CL组成。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种耐高温三元乙丙橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按重量份称取各原料，将EPDM生胶、氧化钙、氧化锌投入密炼机中塑化2分钟，然后加入炭黑、改性碳酸钙、增塑剂、防老剂，升温至150-155℃后混炼10-15分钟，出料后冷却得到胶料；

S2.将步骤S1得到的胶料、硫化剂投入密炼机中，升温至85℃后混炼4-6分钟，出料后冷却得到密炼胶；

S3.将步骤S2得到的密炼胶投入开炼机中，升温至80-90℃后塑化4-6分钟，出料后冷却得到开炼胶；

S4.将步骤S3得到的开炼胶静置12小时后放到平板硫化机上，160-170℃下硫化1-2小时得到耐高温三元乙丙橡胶材。