[发明专利]一种无锌耐高温高电阻过氧化物硫化EPDM橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无锌耐高温高电阻过氧化物硫化EPDM橡胶及其制备方法，属于橡胶塑料高分子应用技术领域。该EPDM橡胶的制备原料包括：EPDM胶100份；防老剂3‑5份；偶联剂2‑3份；活性剂1.5‑2.5份；增粘分散剂4‑6份；操作助剂4‑5份；补强剂炭黑60‑70份；白色填料75‑80份；增塑剂52‑56份；过氧化物硫化剂6‑8份；促进剂2‑3份。该配方以过氧化物硫化体系进行硫化，性能满足初始物理机械性能，经过160℃×96h老化，性能变化为：硬度变化(A)0～6、拉伸强度变化(MPa)≥8、伸长率(％)≥250、撕裂强度(N/mm)≥4，橡胶具有较高的电阻率，含胶率适宜，挤出工艺优良。

技术领域

本发明涉及橡胶塑料高分子应用技术领域，具体涉及一种无锌耐高温高电阻过氧化物硫化EPDM橡胶及其制备方法，该过氧化物硫化EPDM橡胶用于乘用车水管材料。

背景技术

为满足汽车降能要求，发动机及罩盖空间越来越紧凑；发动机也设计的适合在更高温度工作；以上都使得冷却系统工作温度不断提升，冷却系统温度由通常的110-125℃提升到125-150℃，最高175℃。

鉴于欧式汽车冷却液添加剂为亚硝酸盐(铸铁防腐剂)、硅酸盐(硬水稳定剂、铝防腐剂)、三唑(焊铜防腐剂)等，它们会与冷却液胶管中喷出的锌和其它硫磺促进剂残余物发生反应，生成不溶性沉淀物，致使发动机系统细小的管路堵塞。这要求胶管材料中不能含锌，且不能使用硫磺硫化；

汽车罩室内各种配件布置的紧凑性要求冷却水管胶料电阻屏蔽性很高，以防造成导电引起事故，体积电阻要求＞10⁶欧姆。

以上单项指标容易达到，但要在一个配方中做到平衡是很困难的，配方中有几个相互矛盾体：A)高电阻性要求配方中多添加煅烧高岭土、滑石粉等白色填料，但大量填充严重影响拉伸强度、伸长率；B)橡胶老化前后拉伸强度、伸长率保持性高，需要高橡胶含胶率及较大量补强炭黑和增塑剂的添加，但却会大大降低橡胶的电阻性。因此，研发综合性能优异的乘用车冷却水管胶料为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有过氧化物硫化EPDM橡胶存在的上述不足之处，提供一种无锌耐高温高电阻过氧化物硫化EPDM橡胶及其制备方法，制备的橡胶材料用于乘用车橡胶水管。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种无锌耐高温高电阻过氧化物硫化EPDM橡胶，按重量份数计，其制备原料包括如下组分：

所述EPDM主胶为EPDM3080，其中第三单体含量4wt.％、门尼粘度70、乙烯含量68.5％；

所述防老剂为防老剂RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体)和防老剂MB(2-硫醇基苯并咪唑)按照1：1重量比混合而成，二者并用具有协同效应，能够防止高温热氧化对橡胶的侵蚀。

所述偶联剂为硅烷偶联剂A172(乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷)，可以通过偶联剂2端的有机和无机基团将白色无机填充剂与有机橡胶结合紧密，保持物性。

所述活性剂为4000分子量的聚乙二醇PEG4000，可调节配方为碱性以防胶料呈酸性而影响过氧化物的硫化；所述增粘分散剂为脂肪酸的衍生物或者为脂肪酸衍生物与金属皂盐的混合物，以保证EPDM混炼胶的自粘性和互粘性并提高橡胶均匀度；所述操作助剂为聚乙烯蜡和WB-16按照3：1.5的重量比例混合而成，以提高胶料流动性。

所述补强剂炭黑为快压出炭黑N550；所述白色填料为煅烧高岭土、滑石粉和白炭黑按照30：40：7.5的重量比例混合而成；所述增塑剂为高闪点的石蜡油2280。

所述过氧化物硫化剂为DCP(有效含量40wt.％)；所述促进剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)。