專利名稱：用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，屬于氫能源動力汽車的膠管系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著“汽車社會”的逐漸形成，汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢，而石油等資源卻捉襟見肘，另一方面，吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。最終的解決之道當然不是限制汽車工業(yè)發(fā)展，而是開放替代石油的新能源。新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動機之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。氫能源動力汽車是一種真正實現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染，零排放，儲量豐富等優(yōu)勢，而且氫氣在燃燒時比汽油的發(fā)熱量高，為內(nèi)燃機的2 3 倍，具有更高的能量利用率。因此，氫動力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。但是，由于氫分子非常小，極易透過儲藏裝置的外殼和輸送系統(tǒng)逃逸，產(chǎn)生泄漏。因此，要求輸送氫氣的整個系統(tǒng)具有極好的氣密性、耐化學腐蝕性和阻燃性。這就要求輸送系統(tǒng)中的橡膠管既要本身有很好的氣密性，又要有很好的壓縮永久變形，使其在接頭處也具有很好的氣密性。 氫氣燃燒的發(fā)熱量高，其冷卻系統(tǒng)具有較高的溫度。因此要求水循環(huán)系統(tǒng)中的橡膠管具有較好的耐熱性。整個系統(tǒng)更要有阻燃的安全考慮。因此，氫能源動力汽車中的膠管系統(tǒng)具有很高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，提高三元乙丙橡膠管的氣密性、壓縮永久變形和阻燃性，同時提高耐高溫、耐腐蝕性和耐疲勞性。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，特征是，包括以下組份，其組份比例按重量份數(shù)計50 80份三元乙丙橡膠、10 25份甲基乙烯基硅橡膠、10 25份氯磺化聚乙烯橡膠、5 15份增容劑、2 8份氧化鋅、1 7 份硬脂酸、1 5份防老劑RD、1 5份防老劑MB、40 90份快壓出炭黑N550、10 30份白炭黑、10 40份石蠟基油、1 8份交聯(lián)劑DCP、1 8份助交聯(lián)劑TAIC、1 8份助交聯(lián)劑 PDM。所述增容劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物。本發(fā)明所述的三元乙丙橡膠完全符合技術(shù)標準，滿足產(chǎn)品所需性能的需要，同時極好的改善了三元乙丙橡膠膠管的氣密性、壓縮永久變形和阻燃性，并提高其原有的耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明采用三元乙丙橡膠與甲基乙烯基硅橡膠和氯磺化聚乙烯橡膠并用，選用助交聯(lián)劑PDM和助交聯(lián)劑TAIC并用的助硫化體系，使用DCP作為交聯(lián)劑，這樣制成的膠管不但提高了三元乙丙橡膠原有的耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞性，還大大改善了其氣密性、壓縮永久變形和阻燃性，可以說在國內(nèi)外汽車膠管領(lǐng)域中已經(jīng)完全處于領(lǐng)先地位。三元乙丙橡膠的聚合物鏈是完全飽和的，因此具有優(yōu)異的耐熱、耐臭氧、耐酸堿、 耐天候老化、抗疲勞、抗撕裂等性能，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、建筑業(yè)、電線電纜和聚合物改性等領(lǐng)域。但其硫化速度慢，自粘性和氣密性較差，要用在汽車中的膠管系統(tǒng)需要別的橡膠并用改性。將甲基乙烯基硅橡膠和三元乙丙橡膠并用，可獲得性能互補的新型膠料，可改善三元乙丙橡膠的耐高低溫性和壓縮永久變形性能，并且使其具有良好的自粘性和氣密性。 將氯磺化聚乙烯橡膠和三元乙丙橡膠并用，可以改善三元乙丙橡膠的阻燃性和耐化學腐蝕性，提高三元乙丙橡膠的交聯(lián)速率。甲基乙烯基硅橡膠和三元乙丙橡膠直接并用分散相微區(qū)尺寸較大，并用膠的物理性能不高。本發(fā)明采用目前比較常用的增容共混法，用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作為增容劑能降低分散相微區(qū)尺寸，形成三元乙丙橡膠與硅橡膠近似于相互連續(xù)的相結(jié)構(gòu)，明顯提高并用膠的拉伸強度和模量，改善耐老化性能。氯磺化聚乙烯橡膠和三元乙丙橡膠的相容性較好，可直接并用，但是三種橡膠同時并用時，采用單一的助硫化體系，硫化助劑手機用量的分布極窄，不利于加工。實驗結(jié)果表明隨著TAIC用量的增加，共混膠的硫化速度和硫化程度先增加后減??；隨著PDM用量的增加，共混膠的硫化速度變化不大，說明PDM反應(yīng)不是很劇烈，但交聯(lián)程度是一直增加的。隨著硫化助劑用量增加，TAIC共混膠的拉伸強度、拉斷伸長率和撕裂強度均大于PDM共混膠，而壓縮永久變形的變化率正好相反，老化后共混膠的硬度、拉伸強度和100%定伸應(yīng)力均增加，但是拉斷伸長率降低。說明在老化過程中膠料發(fā)生了二次硫化現(xiàn)象，交聯(lián)程度進一步完善，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的分布更加均勻，交聯(lián)密度進一步增加。當采用PDM和TAIC并用的助硫化體系時，隨著用量增加硫化速度和硫化程度穩(wěn)定增加且達到一定量時有穩(wěn)定的平臺，交聯(lián)程度完善，并用膠的硬度、拉伸強度、100%定伸應(yīng)力、拉斷伸長率和壓縮永久變形均不錯。氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵點就是整個膠管系統(tǒng)中不能出現(xiàn)硫，因為系統(tǒng)中會出現(xiàn)用以分離氫原子電子的電解質(zhì)，電解質(zhì)與硫反應(yīng)后會嚴重腐蝕膠管和金屬接頭。因此，膠管不能用硫磺硫化，而要采用DCP硫化，用DCP硫化膠管也能獲得更好的壓縮永久變形性能。本發(fā)明具體實施例如表1所示，表1中各組份比例按重量份數(shù)計。表 權(quán)利要求
1.一種用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，其特征是，包括以下組份，其組份比例按重量份數(shù)計50 80份三元乙丙橡膠、10 25份甲基乙烯基硅橡膠、10 25份氯磺化聚乙烯橡膠、5 15份增容劑、2 8份氧化鋅、1 7份硬脂酸、1 5份防老劑RD、 1 5份防老劑MB、40 90份快壓出炭黑N550、10 30份白炭黑、10 40份石蠟基油、 1 8份交聯(lián)劑DCP、1 8份助交聯(lián)劑TAIC、1 8份助交聯(lián)劑PDM。
2.如權(quán)利要求1所述的用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，其特征是所述增容劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于氫能源動力汽車膠管系統(tǒng)的三元乙丙橡膠，特征是，包括以下組份，其組份比例按重量份數(shù)計50～80份三元乙丙橡膠、10～25份甲基乙烯基硅橡膠、10～25份氯磺化聚乙烯橡膠、5～15份增容劑、2～8份氧化鋅、1～7份硬脂酸、1～5份防老劑RD、1～5份防老劑MB、40～90份快壓出炭黑N550、10～30份白炭黑、10～40份石蠟基油、1～8份交聯(lián)劑DCP、1～8份助交聯(lián)劑TAIC、1～8份助交聯(lián)劑PDM。所述增容劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物。本發(fā)明所述的三元乙丙橡膠完全符合技術(shù)標準，達到產(chǎn)品所需性能的需要，同時極好的改善了三元乙丙橡膠膠管的氣密性、壓縮永久變形和阻燃性，并提高其原有的耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞性。
文檔編號F16L11/04GK102492229SQ20111042274
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者孫春濤, 胡明 申請人:無錫二橡膠股份有限公司