[发明专利]一种高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶材料领域，具体而言，涉及一种高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料及其制备方法。

背景技术

近年来随着各种新型汽车的开发，未来汽车的开发向着轻量化、低油耗发展，相较于发动机体积较大质量较高的老式汽车，现在的汽车发动机设计也趋向于减小体积和减轻质量。

小体积发动机的使用使得汽车的小型化得以实现，但小体积发动机的使用同样也会带来一定的实际问题，主要在于发动机内部热量集中，不易于散热等。而在过高的使用温度条件下，以三元乙丙橡胶材料为散热器管以及暖风进出水管等管路则容易发生开裂、老化等风险。使用一种耐温等级更高的乙丙橡胶已经成为近些年来的新课题。

经过长时间使用发现，以三元乙丙橡胶为材料的胶管长时间使用，胶管的内壁、或者内外壁会发生开裂现象。分析后发现导致胶管内部开裂的原因主要为：胶管在使用过程中内部介质接触金属等原件后会进行腐蚀，腐蚀后会产生离子而离子随着胶管内部介质定向移动产生电势差(电压)，胶管在高温、潮湿、电压作用下会发生沿内部介质流动方向的裂纹。

胶管外部产生的裂纹主要由于热空气作用下橡胶分子链遭到自由基的破坏，导致大分子链发生断裂现象，三元乙丙橡胶中的第三单体(主要是ENB和DCPD两种)存在双键，双键键能较低活性较高在热用下分子链容易发生破坏，易发生老化反应。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料，所述二元乙丙橡胶材料以具有完全饱和的直链型结构的二元乙丙橡胶为主要原料，因而能够使得材料具有良好的耐热耐老化性能；同时，矿物质材料也能够有效提高材料的绝缘性能，减少胶管由于内部电势差所导致的开裂问题。

本发明的第二目的在于提供一种所述的高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料的制备方法，该方法具有工艺步骤简便，操作简单，适于规模化生产等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料，所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料主要由以下原料制成：二元乙丙橡胶、自由基失活剂、橡胶活性剂、补强剂、增塑剂、矿物质材料、偶联剂、硫化剂，以及硫化促进剂。

优选的，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料中，所述二元乙丙橡胶为高乙烯含量的高门尼二元乙丙橡胶和中乙烯含量的低门尼二元乙丙橡胶的混合物。

优选的，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料中，所述矿物质材料为碳酸盐、矽丽粉，或者硅土中的一种或几种的混合矿物质材料；更优选的，所述矿物质材料为矽丽粉。

优选的，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、聚醚类偶联剂，或者聚脂类偶联剂中的一种或几种的混合偶联剂；更优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

优选的，按照重量份数计，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料主要由以下原料制成：二元乙丙橡胶80～120份，自由基失活剂3～12份，橡胶活性剂3～12份，补强剂30～90份，增塑剂3～30份，矿物质材料5～50份，偶联剂1～10份，硫化剂1～10份，以及硫化促进剂1～10份。

优选的，按照重量份数计，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料主要由以下原料制成：二元乙丙橡胶90～100份，自由基失活剂5～10份，橡胶活性剂5～10份，补强剂50～80份，增塑剂5～20份，矿物质材料10～30份，偶联剂1～5份，硫化剂2～8份，以及硫化促进剂2～8份。

同时，本发明还提供了所述的高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：先将自由基失活剂、橡胶活性剂和偶联剂混合，所得混合物与二元乙丙橡胶、增塑剂、矿物质材料、补强剂、硫化剂以及硫化促进剂混合后混炼、排胶，冷却停放后，得到所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料。

优选的，本发明所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料的制备方法包括如下步骤：

(a)橡胶活性剂和自由基失活剂、偶联剂进行无规则的混合，得到混合物；

(b)将二元乙丙橡胶与步骤(a)中混合物进行充分混炼，然后加入炭黑、增塑剂和矿物质材料，混炼均匀后提栓排胶；

(c)将步骤(b)所得混炼胶冷却停放后，加入硫化剂以及硫化促进剂，继续进行混炼，提栓后排胶，然后冷却停放，得到所述高耐电阻高强度的二元乙丙橡胶材料。