[发明专利]三元乙丙橡胶材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三元乙丙橡胶材料及其制备方法和应用，该三元乙丙橡胶材料包括以下原料组分：15～100份高ENB含量/高充油量型三元乙丙橡胶、50～120份常规生胶、40～120份补强剂、1～5份硫化剂、0～4份硫化促进剂、3～12份活性剂、0～4份防老剂、1～2份硬脂酸、0～10份石蜡油、0～5份多功能橡胶助剂。本发明三元乙丙橡胶材料具有硬度高、粘结强度高、附胶率高、可注射成型等优点，可广泛应用于耐高温橡胶‑金属减振件的领域，有着很高的使用价值和应用前景。本发明制备方法具有工艺简单、操作方便、原料易得、成型效率高等优点，可实现大规模制备，适合于工业化生产，有利于三元乙丙橡胶材料的推广应用。

技术领域

本发明属于减振产品用橡胶材料制备领域，涉及一种三元乙丙橡胶材料及其制备方法和应用。

背景技术

优异的耐久性能是体现车辆质量的关键指标，而减振元件的耐久性则是汽车舒适性、安全性的保障。良好的减振元件刚度匹配性在保证车辆基本的运行、承载功能的同时，还可以赋予车辆较高的舒适性。优异的耐久性则是车辆安全必备的条件。通常一定结构的减振元件，耐久性取决于其金属骨架、橡胶的强度以及橡胶与金属之间粘合性能。多年的研究表明，橡胶撕裂、橡胶与金属之间粘接破坏是减振元件失效的两种常见模式。

乙丙橡胶(EPM)具有优异的耐臭氧、耐气候老化性、化学稳定性、电气绝缘性能及力学性能，广泛应用于汽车工业、电线电缆、密封材料和耐热制品等领域。近年来，乙丙橡胶是合成橡胶中发展最快的胶种之一，其生产能力和产量列于七大合成胶种的第三位，仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶。但EPM主链分子呈饱和态，缺少活性基团，只有侧链上含有少量的不饱和双键，硫化速率慢，交联密度低，自粘性、互粘性、耐油性、阻燃性、气密性较差。

随着汽车工业的快速发展，EPM橡胶金属减振元件等因其优异的耐候、耐高温性能而被作为生产汽车发动机悬置、散热器悬置等具有耐高温要求的重要胶种，但EPM与金属的粘接强度低、附胶率低的特点，使粘接失效成为影响EPM橡胶减振元件耐久性的首要因素，严重限制了其工程化应用的推广，因此EPM与金属之间的粘接性能问题亟待解决。

为了提高乙丙橡胶与金属的粘接性能，选用合适的胶粘剂以及铁件、橡胶表面处理等合适的粘接工艺是非常重要的，如，对金属和乙丙橡胶的粘接面进行必要的表面处理，这种方法需要对橡胶试片表面进行打磨和溶剂清洗，过程复杂，不易实现批量应用；又如，在乙丙橡胶中添加增粘剂，但是这种增粘剂(如ZDA)会同时提高材料与模具的粘结力，造成模具腐蚀和产品出模困难，严重时破坏材料与金属骨架的粘接，所以对模具要求高。实际上，乙丙橡胶品种多样，不同的生胶类型，充油量、结晶度、第三单体(ENB)含量不同；不同的硫化体系，使混炼胶的硫化特性与胶粘剂的匹配度相差甚远，从而在很大程度上影响EPM混炼胶与金属的粘接性能。因此，如何从根本上解决EPD的粘接特性仍是本领域技术人员亟需解决的问题。