[发明专利]低溶胀乙丙橡胶进气胶管耐油配方

说明书

技术领域

本发明涉及胶管技术领域，特别涉及采用注胶工艺方法制造汽车发动机低溶胀乙丙橡胶(LS-EPDM)进气胶管耐油配方。

背景技术

EPDM本身属于非极性橡胶，对于一般非极性的矿物油和燃油不具有抗耐性，并能被该类油严重溶胀而失效，这也是EPDM橡胶在性能上的最大缺陷.生胶选用高分子量、高乙烯含量、高ENB含量的牌号，虽不能根本改变EPDM橡胶耐油性差的本质，但会使溶胀度有所减小.硫化体系对改善耐油性有作用不大，但提高交联密度可在一定程度上减缓油类的溶胀作用，使溶胀度减小.

目前，进气管材料多采用三元乙丙橡胶(EPDM)和丁腈PVC共混胶，也有部分车型采用乙烯丙酸酯橡胶(AEM)及氯醇胶(ECO)。由于进气软管与发动机连接管相连，必然有不完全燃烧的油气返回胶管中，因此要求此管具有一定的耐油性；同时，因为橡胶管布置在发动机附近，也就是高温区，所以也要有优良的耐热、耐温性能。一般的EPDM耐油性差，NBR/PVC耐温性不足，AEM、ECO价格昂贵。以上材料都有一定的使用缺限及限制，因此，改进EPDM的耐油性对解决制造汽车进气软管材料有着重要的意义。

发明内容

低溶胀乙丙橡胶(LS-EPDM)具有较好的耐候性、耐臭氧性、良好的耐温性(130℃)及相当于氯丁橡胶的耐油性，并且价格相对低廉。与其它材料相比，LS-EPDM完全满足汽车进气软管的材料及性能要求，工艺性好适合采用注胶工艺制作发动机进气软管。产品表面不忻油、不喷霜，性价比优异，是一种制作汽车进气软管的理想材料。但并不是可以直接使用，需要进行研究和实验，同时选择适宜的硫化剂和补强剂也是本发明研究的内容之一。

乙丙橡胶为不饱和橡胶，通用普通硫磺硫化体系、过氧化物硫化体系均能对其有效的硫化。

乙丙橡胶过氧化物硫化体系特点，其硫化速度较快，产品耐温性能高，压缩永久变形小。过氧化物硫化材料性能虽好，但热撕裂性差，不适合注射成型工艺制造进气软管；

乙丙橡胶普通硫化体系应用比较早，在注胶工艺的特点是高温短时间硫化，产品容易出现喷霜现象。

近几年，上海科翌化学公司推出了采用国外先进技术自行研发生产的新型复合硫化促进剂GA，由原来多种原料组合成只使用一种促进剂，是EPDM橡胶专用促进剂，与少量硫黄配合，硫化效果好，产品不出现喷霜。能适用于注胶工艺硫化。此种体系混炼胶硫化速度较快，硫化胶的物理性能优良，耐热氧、臭氧老化、耐油性能佳。

进气软管多为弯曲的波纹管结构，且有一个或多个支管，模压成型不利于胶料充模、排气困难不易脱模，因此应采用注射成型工艺，这就要求胶料焦烧时间长、充模快，过氧化物硫化胶因其易于焦烧、热撕裂性不好而无法应用于产品的注射成型。本发明加入的复合型硫化剂GA具有更好的硫化特性及综合性能，产品不喷霜是EPDM胶料较为理想的硫化剂。

EPDM K4551A是充了100份石蜡油，门尼粘度值(ML₁₊₄125℃)为43-48，乙烯含量60.4-64％。EPDM K4551A本身充了100份石蜡油，配方中就不再另加任何软化剂了，这种充油乙丙橡胶，加工工艺性能好，不易向表面忻油，而且耐高温性能好。由于EPDM是一种非自补强性橡胶，需有补强体系才能达到较好的拉伸强度。其补强填充体系与通用橡胶相似，补强剂以炭黑为主，快压出炭黑补强效果好、注射流动性好，半补强炭黑和硅粉B-66呈碱性可以大量填充，三者通过调节配比得到相应所需的硬度。除此外硅粉B-66还能提高EPDM的抗热撕裂性能。

经过无数次的实验和研究，本发明的LS-EPDM耐油配方的组份和质量份数配方如下：

EPDM(K4551A)                             200份

快压出炭黑(N550)                         90～120份

半补强炭黑(N774)                         60～90份

硅粉B-66                                 40～60份

CTP-80                                   0.5～1.5份

氧化锌                                   5～10份

硬酯酸                                   1～3份

复合促进剂GA                             2～2.4份