一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及三元乙丙橡膠膠管技術領域，尤其涉及一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管。
【背景技術】
[0002]三元乙丙橡膠具有優異的物理化學性能，如耐屈撓性、耐低溫性、耐臭氧、耐天候老化性能、耐熱性能、耐水蒸汽、電絕緣性和耐化學介質等，用其制作的膠管目前已被應用于汽車空調軟管、冷卻水管、暖風管、天窗排水管、電纜護套、墊片等領域中。三元乙丙橡膠膠管在實際應用的過程中，會與冷卻水、熱空氣等接觸，長時間的使用后，往往會發生老化，使三元乙丙橡膠膠管發生降解或硬化，甚至開裂，從而失去其強度等性能；另外，三元乙丙橡膠作為高分子材料，其阻燃性欠佳，用其制成的膠管阻燃性能不是很理想。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管，其強度高，耐老化性和阻燃性能優異，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠55-80份、聚氯乙烯20-45份、氯化聚乙烯5_10份、氧化鋅0.5-1.8份、硬脂酸0.5-1.5份、溴化辛基酚醛硫化樹脂0.5-2份、過氧化二異丙苯0.2-1份、改性納米二氧化硅10-20份、凹凸棒土 5-10份、可膨脹石墨3-9份、聚丙烯腈纖維5-10份、磷酸鈰2_5份、季戊四醇3-8份、聚磷酸銨2-8份、防老劑MC 0.5-1.2份、防老劑MB 0.2-1份、氨三乙酸鋅2.5-4份、氨三乙酸鈣1-2.5份、促進劑0.2-1份、二甘醇二苯甲酸酯3_10份、磷酸三甲苯酯2-10份、硅烷偶聯劑2-5份。
[0005]優選地，其原料中，三元乙丙橡膠、聚氯乙稀、氯化聚乙稀的重量比為60-75:25-40:6-9ο
[0006]優選地，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠70-73份、聚氯乙烯27-30份、氯化聚乙烯8-9份、氧化鋅1-1.4份、硬脂酸0.9-1.4份、溴化辛基酚醛硫化樹脂1_1.6份、過氧化二異丙苯0.7-0.9份、改性納米二氧化娃13-17份、凹凸棒土 8-8.6份、可膨脹石墨5.8-7份、聚丙烯腈纖維7.5-8.6份、磷酸鈰3.4-4.2份、季戊四醇5.3-6份、聚磷酸銨5.5-6.2份、防老劑MC 0.8-1.1份、防老劑MB 0.5-0.8份、氨三乙酸鋅3-3.5份、氨三乙酸鈣1.7-2.2份、促進劑0.5-0.8份、二甘醇二苯甲酸酯5.8-7份、磷酸三甲苯酯5.8-6.5份、硅烷偶聯劑3.2-4份。
[0007]優選地，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠72份、聚氯乙烯28份、氯化聚乙烯8.6份、氧化鋅1.2份、硬脂酸1份、溴化辛基酚醛硫化樹脂1.3份、過氧化二異丙苯0.75份、改性納米二氧化娃15份、凹凸棒土8.2份、可膨脹石墨6份、聚丙稀腈纖維8份、磷酸鈰4份、季戊四醇5.5份、聚磷酸銨6份、防老劑MC 1份、防老劑MB 0.55份、氨三乙酸鋅
3.2份、氨三乙酸鈣2份、促進劑0.6份、二甘醇二苯甲酸酯6.2份、磷酸三甲苯酯6.2份、硅烷偶聯劑3.5份。
[0008]優選地，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份氧化釔和50-80份氯乙酸加入反應裝置中，加入50-100份水，升溫至35-45 °C后攪拌反應10-35min，反應結束后降溫至室溫得到物料A ;將80-100份N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二乙氧基硅烷和100-120份正硅酸乙酯加入50-100份甲醇和水的混合液中，其中，甲醇和水的混合液中，甲醇與水的體積比為1:20-45，然后滴加物料Α，滴加結束后在85-100°C下進行水熱反應3-5h，反應結束后過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0009]優選地，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:按重量份將30份氧化釔和75份氯乙酸加入反應裝置中，加入85份水，升溫至40°C后攪拌反應30min，反應結束后降溫至室溫得到物料A;將85份Ν-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二乙氧基硅烷和100份正硅酸乙酯加入85份甲醇和水的混合液中，其中，甲醇和水的混合液中，甲醇與水的體積比為1:30，然后滴加物料Α，滴加結束后在90°C下進行水熱反應4.2h,反應結束后過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅；在改性納米二氧化硅的制備過程中，首先選擇了氧化釔與氯乙酸進行反應，將兩者結合為一體，得到了氯乙酸稀土鹽，加入N- (β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二乙氧基硅烷后，其中氨基中的Ν可以與氯乙酸稀土鹽發生取代反應，從而將二乙氧基硅烷與羧酸鹽基團連接在一個烷基鏈上，同時促進了二乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的水解，促進了無機/有機雜化網絡結構的形成，進行溶劑熱反應后，原位形成了氧化釔，其均勻分散在二氧化硅中，得到的氧化釔/ 二氧化硅納米復合材料，其比表面積大，加入體系中，一方面，與氯化聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、磷酸三甲苯酯具有協同作用，改善了膠管的韌性，一方面，與凹凸棒土、可膨脹石墨、聚丙烯腈纖維具有協同作用，改善了膠管的強度、耐熱性和耐水性，一方面，可膨脹石墨、凹凸棒土、磷酸鈰、季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸三甲苯酯配合，改善了膠管的阻燃性；另一方面，與防老劑MC、防老劑MB配合后，能改善膠管的耐老化性。
[0010]優選地，所述促進劑為促進劑CZ、促進劑TMTD、促進劑D、促進劑DM中的一種或者多種的混合物。
[0011]本發明中選擇了三元乙丙橡膠為主料，賦予膠管優異的耐熱性和耐老化性，配合添加的聚氯乙烯，在氯化聚乙烯和硅烷偶聯劑的作用下，與體系的相容性好，與改性納米二氧化硅、凹凸棒土、可膨脹石墨、磷酸鈰、季戊四醇、聚磷酸銨和磷酸三甲苯酯配合，具有阻燃協效作用，賦予膠管優異的阻燃性，同時改善了膠管的硬度、定伸應力、拉伸強度、拉斷永久變形性和壓縮永久變形性；加入的氨三乙酸鋅和氨三乙酸鈣相互配合，具有協同作用，克服了因聚氯乙烯的加入引起的穩定性差的缺陷，提高了膠管的熱穩定性；選擇了溴化辛基酚醛硫化樹脂與過氧化二異丙苯為體系的交聯劑，在氧化鋅和促進劑的輔助下，體系的硫化速度快，得到的膠管耐熱氧老化性能和高溫穩定性能好，且無硫化返原現象，進一步改善了膠管的壓縮永久變形性。
【具體實施方式】
[0012]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0013]實施例1
[0014]本發明提出的一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠55份、聚氯乙烯45份、氯化聚乙烯5份、氧化鋅1.8份、硬脂酸0.5份、溴化辛基酚醛硫化樹脂2份、過氧化二異丙苯0.2份、改性納米二氧化硅20份、凹凸棒土 5份、可膨脹石墨9份、聚丙烯腈纖維10份、磷酸鈰5份、季戊四醇3份、聚磷酸銨8份、防老劑MC 0.5份、防老劑MB 0.2份、氨三乙酸鋅2.5份、氨三乙酸鈣2.5份、促進劑0.2份、二甘醇二苯甲酸酯10份、磷酸三甲苯酯2份、硅烷偶聯劑5份。
[0015]實施例2
[0016]本發明提出的一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠80份、聚氯乙烯20份、氯化聚乙烯10份、氧化鋅0.5份、硬脂酸1.5份、溴化辛基酸醛硫化樹脂0.5份、過氧化二異丙苯1份、改性納米二氧化娃10份、凹凸棒土 10份、可膨脹石墨3份、聚丙烯腈纖維5份、磷酸鈰2份、季戊四醇8份、聚磷酸銨2份、防老劑MC 1.2份、防老劑MB 1份、氨三乙酸鋅4份、氨三乙酸鈣1份、促進劑CZ 1份、二甘醇二苯甲酸酯3份、磷酸三甲苯酯10份、硅烷偶聯劑2份。
[0017]實施例3
[0018]本發明提出的一種耐老化高阻燃三元乙丙橡膠膠管，其原料按重量份包括以下組分:三元乙丙橡膠70份、聚氯乙烯30份、氯化聚乙烯8份、氧化鋅1.4份、硬脂酸0.9份、溴化辛基酸醛硫化樹脂1.6份、過氧化二異丙苯0.7份、改性納米二氧化娃17份、凹凸棒土 8份、可膨脹石墨7份、聚丙烯腈纖維7.5份、磷酸鈰4.2份、季戊四醇5.3份、聚磷酸銨6.2份、防老劑MC 0.8份、防老劑MB 0.8份、氨三乙酸鋅3份、氨三乙酸鈣2.2份、促進劑TMTD0.2份、促進劑D 0.3份、二甘醇二苯甲酸酯7份、磷酸三甲苯酯5.8份、硅烷偶聯劑4份；<