本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

丁腈橡膠以其分子鏈中含有丙烯腈，而具備優(yōu)秀的耐潤(rùn)滑油性能。加之橡膠自身所具備的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而獲得的高彈性，使丁腈橡膠廣泛的應(yīng)用于各種油品密封領(lǐng)域。

汽車的干凈空氣管雖然是傳輸干凈空氣的主要通道，但是因?yàn)楣?jié)能環(huán)保要求的提高，很多混合油氣的通道都接到了干凈空氣管之上。因此丁腈橡膠成為了干凈空氣管的理想材料。但是干凈空氣管因?yàn)殡x發(fā)動(dòng)機(jī)比較近以及各種空氣增壓技術(shù)的推廣，干凈空氣管的溫度越來(lái)越高。因此保證丁腈橡膠在高溫下的物理性能，降低丁腈橡膠在高溫下的物理性能損失，就顯得越發(fā)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料及其制備方法，本發(fā)明耐高溫性能好，耐油性好，在高溫下的物理性能損失低。

本發(fā)明提出的一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑60-80份，添加劑11-25份，硬脂酸1-2份，復(fù)合防老劑3-9份，偏苯三酸三辛酯10-20份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷3-5份，石蠟3-5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯2-4份，三烯丙基異氰尿酸酯2-4份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑65-75份，添加劑15-20份，硬脂酸1.2-1.8份，復(fù)合防老劑5-7份，偏苯三酸三辛酯13-17份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷3.5-4.5份，石蠟3.5-4.5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯2.5-3.5份，三烯丙基異氰尿酸酯2.5-3.5份。

優(yōu)選地，在添加劑中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為3-10：3-5：5-10。

優(yōu)選地，復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物。

優(yōu)選地，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為1-3：1-3：1-3。

本發(fā)明還提出了上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，硫化得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料。

優(yōu)選地，合成橡膠的硬度為70-80°，強(qiáng)度≥10MPa，伸長(zhǎng)率≥250％。

優(yōu)選地，開(kāi)練成型的溫度為60-70℃。

優(yōu)選地，硫化壓力為13-20MPa，硫化溫度為170-180℃，硫化時(shí)間為240-420s。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法還包括如下步驟：硫化后，進(jìn)行修邊，檢驗(yàn)得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料。

本發(fā)明選用高活性氧化鎂具有極高的化學(xué)活性、物理吸附能力和高分散性，高活性氧化鎂、氧化鈰在縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷作用下，均勻分散在丁腈橡膠中，并與1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯、三烯丙基異氰尿酸酯相互配合，大大增加本發(fā)明的交聯(lián)密度，增加本發(fā)明在拉伸狀態(tài)下的結(jié)晶性能，限制高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，提高本發(fā)明的拉伸強(qiáng)度，從而使得本發(fā)明具有良好的機(jī)械性能，并能大大增加丁腈橡膠的耐熱性和耐熱氧化性；氫氧化鎂與氧化鈰、高活性氧化鎂相互配合，可以進(jìn)一步增加本發(fā)明的機(jī)械性能和耐高溫性，增加阻燃性；高活性氧化鎂、氧化鈰、氫氧化鎂與合適比例的N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺、4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺相互配合，增加本發(fā)明的耐老化性能和耐油性，保持本發(fā)明的耐高溫性能、機(jī)械性能，并能在高溫下保持良好的性能，降低性能損失，延長(zhǎng)使用壽命；本發(fā)明不需要更改原有的加工設(shè)備，通過(guò)選用各原料相互配合，發(fā)生協(xié)同效應(yīng)，增加本發(fā)明的交聯(lián)密度、耐熱性、耐老化性、耐油性，降低在高溫下的物理性能損失，使其適合在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)中使用，延長(zhǎng)使用壽命，避免多次更換，并能保持生產(chǎn)成本與現(xiàn)有干凈空氣管材料的生產(chǎn)成本基本相同。

具體實(shí)施方式

下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在具體實(shí)施例中，本發(fā)明所述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠的重量份為100份，沉淀法白炭黑的重量份可以為60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80份，添加劑的重量份可以為11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25份，硬脂酸的重量份可以為1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2份，復(fù)合防老劑的重量份可以為3、4、5、6、7、8、9份，偏苯三酸三辛酯的重量份可以為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷的重量份可以為3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5份，石蠟的重量份可以為3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯的重量份可以為2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4份，三烯丙基異氰尿酸酯的重量份可以為2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4份。

實(shí)施例1

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑70份，添加劑18份，硬脂酸1.5份，復(fù)合防老劑6份，偏苯三酸三辛酯15份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷4份，石蠟4份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯3份，三烯丙基異氰尿酸酯3份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，硫化得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料。

實(shí)施例2

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑60份，添加劑13份，硬脂酸1份，復(fù)合防老劑3份，偏苯三酸三辛酯20份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷3份，石蠟3份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯2份，三烯丙基異氰尿酸酯2份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物，其中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為5：3：5；

復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物，其中，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為1：1：1。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，升溫至60℃，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力至13MPa，溫度至170℃，硫化420s得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其中，合成橡膠的硬度為72°，強(qiáng)度為13.3MPa，伸長(zhǎng)率為368％。

實(shí)施例3

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑70份，添加劑20份，硬脂酸1.5份，復(fù)合防老劑6份，偏苯三酸三辛酯15份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷4份，石蠟4份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯3份，三烯丙基異氰尿酸酯3份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物，其中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為2：1：2；

復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物，其中，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為1：1：1。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，升溫至65℃，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力至15MPa，溫度至175℃，硫化360s得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其中，合成橡膠的硬度為76°，強(qiáng)度為15.7MPa，伸長(zhǎng)率為307％。

實(shí)施例4

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑80份，添加劑25份，硬脂酸2份，復(fù)合防老劑9份，偏苯三酸三辛酯10份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷5份，石蠟5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯4份，三烯丙基異氰尿酸酯3份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物，其中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為10：5：10；

復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物，其中，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為1：1：1。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，升溫至70℃，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力至20MPa，溫度至180℃，硫化300s得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其中，合成橡膠的硬度為79°，強(qiáng)度為17.6MPa，伸長(zhǎng)率為262％。

實(shí)施例5

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑65份，添加劑20份，硬脂酸1.2份，復(fù)合防老劑7份，偏苯三酸三辛酯13份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷4.5份，石蠟3.5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯3.5份，三烯丙基異氰尿酸酯2.5份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物，其中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為3：5：5；

復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物，其中，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為3：1：3。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，升溫至62℃，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力至18MPa，溫度至172℃，硫化240s得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其中，合成橡膠的硬度為80°，強(qiáng)度為10MPa，伸長(zhǎng)率為250％。

實(shí)施例6

一種耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠100份，沉淀法白炭黑75份，添加劑15份，硬脂酸1.8份，復(fù)合防老劑5份，偏苯三酸三辛酯17份，縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷3.5份，石蠟4.5份，1,4-雙叔丁基過(guò)氧化異丙基苯2.5份，三烯丙基異氰尿酸酯3.5份；

其中，添加劑為高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣組成的混合物，其中，高活性氧化鎂、氧化鈰和氫氧化鈣的重量比為10：3：10；

復(fù)合防老劑為N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺組成的混合物，其中，N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酸胺和4,4’-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺的重量比為1：3：1。

上述耐高溫低性能損失干凈空氣管材料的制備方法，包括如下步驟：取上述原料混勻，密煉得到合成橡膠；取合成橡膠，升溫至68℃，進(jìn)行開(kāi)煉成型，然后加入模具內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力至14MPa，溫度至178℃，硫化330s得到耐高溫低性能損失干凈空氣管材料，其中，合成橡膠的硬度為70°，強(qiáng)度為12.3MPa，伸長(zhǎng)率為258％。

對(duì)實(shí)施例1-6進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下表：

上述硬度，拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率高溫處理的條件為125℃，時(shí)間168小時(shí)。耐油性的試驗(yàn)條件為在溫度為125℃的發(fā)動(dòng)機(jī)油中浸泡70小時(shí)。

由上表可以看出，本發(fā)明耐高溫性好，耐油性好，高溫處理前后性能損耗低。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。