一種三元乙丙橡膠組合物、橡膠空濾管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請發(fā)明涉及橡膠組合物以及橡膠管制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種三元乙丙 橡膠組合物以及橡膠空濾管的制備方法；特別的，本申請發(fā)明涉及一種汽車空氣濾清器中 空濾管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車空氣濾清器位于汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中，它是由一個(gè)或多個(gè)清潔空氣的空氣 濾清部件相互連接所組成的總成。汽車空氣過濾器的主要作用是通過過濾除去進(jìn)入汽車氣 缸的空氣中有害雜質(zhì)，從而起到減少汽車氣缸、活塞、活塞環(huán)、氣門以及氣門座的早期磨損 的作用。
[0003] 空濾管是汽車空氣濾清器中一個(gè)重要的組成部分，通過空濾管可以將汽車空氣濾 清器與發(fā)動機(jī)等部件進(jìn)行連接，其耐壓以及耐撕裂等機(jī)械性能，也對車輛的安全和正常運(yùn) 行起著非常重要的作用。
[0004] 然而，由于各個(gè)車型內(nèi)部發(fā)動機(jī)組件以及空氣濾清器的擺放位置不同，所以使得 部件間連接所用到的空濾管要有不同的彎度；同時(shí)，隨著這幾年汽車中更多的運(yùn)用到了渦 輪增壓技術(shù)，因而，汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊，而這使得空濾管的彎度變得更小，對空濾管材 料的性能以及成型工藝要求也更高。
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中，對可以用于制備橡膠軟管的橡膠組合物配方以及橡膠材料的制 備，都有過一定的探索。
[0006] 例如現(xiàn)有技術(shù)（CN101982491A，公開日：2011年3月2日）中，就公開了一種三 元乙丙橡膠配方，該配方組分如下：三元乙丙橡膠生膠、氧化鋅、硬脂酸、聚乙二醇、防老劑 RD、防老劑4010NA、快速擠壓炭黑N550、熱裂解炭黑N330、礦物行補(bǔ)強(qiáng)劑GC、石蠟油、偶聯(lián)劑 Si-69、促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑BZ、促進(jìn)劑TMTD、促進(jìn)劑DTDM以及硫磺。
[0007]然而，由于三元乙丙橡膠的熱撕裂性能以及熱變形性差，因而，采用這種配方所制 備得到的空濾管，產(chǎn)品的合格率較低。所制得的空濾管在測試以及實(shí)際使用中，也很容易出 現(xiàn)彎折或撕裂的現(xiàn)象，并不適用于日常使用。
[0008] 同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)（CN103319792A，公開日：2013年9月25日）公開了一種以EPDM 和Ρ0Ε為原料橡膠的復(fù)合材料配方，其組分如下：EPDM+P0E彈性體、活性劑、硬脂酸、防老 劑、炭黑、增塑劑、過氧化物交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑。
[0009] 然而，由于在該現(xiàn)有技術(shù)中，采用的是過氧化物硫化體系，因而使得產(chǎn)物膠管的撕 裂性能很差，在制備小彎度空濾管時(shí)，也很容易出現(xiàn)彎折或撕裂的現(xiàn)象，因而產(chǎn)品的合格率 很低，并不適用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。
[0010] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種乙丙橡膠組合物，所述的橡膠組合物經(jīng)混煉、注 射成型后所制得的膠管具有耐撕裂強(qiáng)度高、耐熱變形性高等優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種空濾管的制備方法，該方法中采用了二段混煉的 方法，因而可以提高混煉均勻性，提高混煉速度，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低勞動強(qiáng)度。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0014] 本申請發(fā)明中，所述三元乙丙橡膠組合物以三元乙丙橡膠和橡膠彈性體為原料橡 膠，并以硫化作為硫化劑；同時(shí)，本申請所述組合物中，還添加了增塑劑、防老劑、硫化促進(jìn) 劑、補(bǔ)強(qiáng)劑；
[0015] 其中，所述原料橡膠混合物、增塑劑、防老劑、硫化促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)劑以及硫磺的質(zhì)量 克數(shù)比為 100 : (50-200) : (1-5) : (1-5) : (20-50) : (0· 1-5)。
[0016] 由于橡膠彈性體的主鏈結(jié)構(gòu)與乙丙橡膠的主鏈結(jié)構(gòu)類似，均為飽和結(jié)構(gòu)；同時(shí)，橡 膠彈性體的支鏈結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行人為控制，從而可以對其進(jìn)行修飾。而這也使得橡膠彈性體 不僅可以達(dá)到乙丙橡膠的部分技術(shù)指標(biāo)，其耐撕裂性能以及耐熱形變性能更是會好于乙丙 橡膠。因而，向三元乙丙橡膠內(nèi)添加橡膠彈性體，能夠提高所制得橡膠材料的熱撕裂性能以 及熱形變性能。同時(shí)，通過原料混合橡膠與輔料用量的進(jìn)一步調(diào)整，還能夠進(jìn)一步提高所制 備橡膠材料的均一"性，而這也能進(jìn)一步提高橡膠材料的熱變形性。
[0017] 同時(shí)，由于空濾管的使用環(huán)境溫度最高也不會高于130Γ，因而，普通的以硫磺作 為硫化劑的體系就能夠滿足這一要求。同時(shí)，由于硫磺體系硫化的得到的橡膠材料的微觀 高分子鏈間能夠形成較多的多硫鍵，因而，能夠進(jìn)一步提高橡膠材料以及所制得的膠管的 熱撕裂性能。
[0018] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物（三元乙丙橡膠與聚烯烴彈性體 重量之和，后同）中，所述硫磺用量為〇.l_5g;優(yōu)選的，每100g原料橡膠混合物中，所述硫 磺用量為〇. 3_2g。
[0019] 可選的，本申請三元乙丙橡膠組合物中，所述三元乙丙橡膠可以為日本三井EPDM、 韓國SKEPDM、杜邦NDREPDM中的一種或幾種的組合；優(yōu)選的，本申請所述橡膠組合物中， 所述三元乙丙橡膠為日本三井EPDM3045、EPDM3062E、EPDM3070、EPDM3072E、EPDM3090E、 EPDM309UEPDM3095 或者韓國SKEPDMS501、EPDMS505、EPDMS512、EPDMS600 中的一種或幾 種的混合物。
[0020] 可選的，本申請所述聚烯烴彈性體可以為杜邦P0E8999、P0E8150、P0E8842、 P0E8200、P0E7467 或者三井DF610、DF710、DF740、DF810 或者LGLC170、LC670、LC175。
[0021] 本申請發(fā)明中，由于以具有優(yōu)異性能的三元乙丙橡膠以及聚烯烴彈性體作為原料 膠料，因而使得本申請進(jìn)一步制得的橡膠材料能夠具有良好的熱撕裂性能以及熱變形性 能。
[0022] 可選的，本申請發(fā)明中，三元乙丙橡膠與聚烯烴彈性體重量（克數(shù)）比例為 1:20-20:1 ;優(yōu)選的，本申請發(fā)明中，三元乙丙橡膠與聚烯烴彈性體克數(shù)比例為1:10-10:1 ; 更優(yōu)選地，本申請發(fā)明中，三元乙丙橡膠與聚烯烴彈性體克數(shù)比例為1:5-5:1。
[0023] 本申請發(fā)明中，通過對三元乙丙橡膠以及聚烯烴彈性體原料用量的調(diào)整和優(yōu)化， 能夠進(jìn)一步提高所制得橡膠材料以及膠管的性能。
[0024] 可選的，本申請發(fā)明中，所用防老劑為防老劑RD、防老劑A、防老劑D中的一種或幾 種。
[0025] 可選的，本申請發(fā)明中，每l〇〇g原料橡膠混合物中，所述防老劑用量為l-10g;優(yōu) 選的，每l〇〇g原料橡膠混合物中，所述防老劑用量為l-5g。
[0026] 本申請發(fā)明中，通過防老劑的調(diào)整和優(yōu)化，使得本申請發(fā)明中進(jìn)一步制得的橡膠 材料和膠管的性能得到了進(jìn)一步的提高。
[0027] 可選的，本申請發(fā)明中所用硫化促進(jìn)劑為TMTD-80、DPTT、DTDM、BZ中一種或幾種 的混合物。
[0028] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述硫化促進(jìn)劑添加總量為 l-l〇g;優(yōu)選的，每l〇〇g原料橡膠混合物中，所述硫化促進(jìn)劑總量為l-5g。
[0029] 可選的，本申請發(fā)明中，所用補(bǔ)強(qiáng)劑為補(bǔ)強(qiáng)劑GC-666以及炭黑N550 ;其中補(bǔ)強(qiáng)劑 GC-666與炭黑N550的比例為1:5-5:1。
[0030] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述補(bǔ)強(qiáng)劑用量總量為 50-200g;本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所用補(bǔ)強(qiáng)劑總量為100-200g。
[0031 ] 可選的，本申請發(fā)明中，所用增塑劑為石蠟油。
[0032] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述增塑劑用量為50_200g;優(yōu) 選的，本申請發(fā)明中，每l〇〇g原料橡膠混合物，所用增塑劑為75_150g。
[0033] 進(jìn)一步的，本申請發(fā)明中，還可以加入氧化鋅、硬脂酸以及聚乙二醇等作為活性 劑。
[0034] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述氧化鋅用量為5-10g;優(yōu)選 的，本申請發(fā)明中，每l〇〇g原料橡膠混合物，所述氧化鋅用量為7_9g。
[0035] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述硬脂酸用量為l_5g;優(yōu)選 的，本申請發(fā)明中，每l〇〇g原料橡膠混合物，所述硬脂酸用量為2-4g。
[0036] 可選的，本申請發(fā)明中，每100g原料橡膠混合物，所述聚乙二醇用量為l_5g;優(yōu)選 的，本申請發(fā)明中，每l〇〇g原料橡膠混合物，所述聚乙二醇用量為2. 5-4. 5g。同時(shí)，本申請 發(fā)明中還提供了一種橡膠空濾管的制備方法，具體的，本申請發(fā)明方法中，以如前所述的三 元乙丙橡膠組合物作為原料，并通過混煉以及注射成型制備橡膠空濾管。
[0037] 由于本申請發(fā)明方法中，采用了本申請所述的組