新型汽车空调软管复合材料的研究

摘要

该文研究新型汽车空调软管用的复合材料。汽车空调软管选取三层结构，外层胶以三元乙丙橡胶或丁腈橡胶为基材，内层胶选取氢化丁基橡胶(HNBR)。 该文首次在汽车空调软管外层胶三元乙丙橡胶(EPDM)中并用丁基再生胶(RⅡR)，发现在EPDM中并用RⅡR可以提高混炼胶的加工安全性和加工性能，耐热空气老化性能有所提高，但随RⅡR并用比例的增加会降低硫化胶的物理机械性能，使硫化胶弹性变差。EPDM/RⅡR以80/20比例并用时可以获得较好的综合性能，动态力学分析表明两者具有良好的相容性。通过优选硫化体系，加入一种新型的促进剂复促1，得到了热稳定性好、压缩永久变形小的EPDM/RⅡR并用胶。 该文通过在丁腈橡胶(NBR)中并用耐臭氧性突出的氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)，提高了硫化胶的耐臭氧性。在NBR/CPE并用胶中选用DCP/S/TT/DM/复促1硫化体系可以使并用胶达到较好的共硫化性，物理机械性能达至使用的要求，老化后性能很好，与纯NBR相比有显著改善，动态力学分析表明NBR/CPE达到了两胶相容。NBR/CSM并用胶可选取DCP/TRA体系，各胶相的硫化较为匹配，综合力学性能和老化性能也较好。 该文对汽车空调软管内层胶选取了适于在高温下使用并对新型制冷剂具有较好耐渗透性的氢化丁腈橡胶(HNBR)，研究了片状填料云母和滑石粉在HNBR/炭黑硫化胶中的应用。研究发现，云母、滑石粉可以明显提高硫化胶的撕裂强度和硬度，降低硫化胶的压缩永久变形，但降低了硫化胶的拉伸强度。添加片状填料后硫化胶的老化性能有所改善，填充6份云母或3份滑石粉时硫化胶的耐热空气老化性最好。添加片状填料能够明显提高硫化胶在热油老化后的性能，提高了材料的阻隔性能。用扫描电镜对试样撕裂面进行扫描，可以看到添加3份云母粉的HNBR硫化胶撕裂后有撕裂线，表面凹凸感强烈，片状的云母以同一方向取向，在硫化胶中形成了层状结构。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1前言

1.2汽车空调系统的结构

1.3制冷剂F134a的工作特性

1.4新型汽车空调软管的性能要求

1.5汽车空调软管结构

1.5.1一般空调软管的结构

1.5.2新型汽车空调软管结构

1.6各种橡胶材料对新旧制冷体系的适应性

1.7新型汽车空调软管各层材料选择

1.7.1弹性体内层

1.7.2内衬层

1.7.3内胶层

1.7.4增强层

1.7.5粘合层

1.7.6外胶层

1.8新型汽车空调软管的结构和结构材料评价

1.8.1新型空调软管结构和结构材料

1.8.2新型汽车空调软管性能的ISO标准

1.9本文的研究内容与创新点

1.9.1本文的研究内容

1.9.2本文的创新点

第二章三元乙丙橡胶和丁基再生胶的并用研究

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1主要原料

2.2.2基本配方

2.2.3混炼及硫化工艺

2.2.4性能测试

2.3结果与讨论

2.3.1不同EPDM/RIIR并用比的混炼胶特性

2.3.2未硫化胶加工性能分析

2.3.3 EPDM/RIIR并用比对并用胶物理机械性能的影响

2.3.4 EPDM/RIIR并用胶的热空气老化性能研究

2.3.5 EPDM/RIIR的动态力学分析

2.4本章小结

第三章三元乙丙橡胶/丁基再生胶并用胶硫化体系的优化研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1主要原料

3.2.2基本配方

3.2.3混炼及硫化工艺

3.2.4性能测试

3.3结果与讨论

3.3.1不同配方的硫化特性

33.2不同硫化体系的EPDM/RIIR并用胶的热空气老化性能

3.3.3不同硫化体系的EPDM/RIIR并用胶的压缩永久变形和回弹性

3.3.4不同硫化体系的EPDM/RIIR并用胶的表观交联密度

3.3.5 EPDM/RIIR并用胶的热重分析

3.4本章小结

第四章丁腈橡胶和氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯的并用研究

4.1前言

4.2.实验部分

4.2.1主要原料

4.2.2基本配方

4.2.3混炼及硫化工艺

4.2.4性能测试

4.3结果与讨论

4.3.1 NBR、NBR/CPE、NBR/CSM不同硫化体系硫化的力学和老化性能

4.3.2 NBR、NBR/CPE、NBR/CSM的表观活化能

4.3.3 NBR、NBR/CPE、NBR/CSM的耐臭氧性

4.3.4 NBR/CPE并用胶和NBR/CSM并用胶的动态力学分析

4.5本章小结

第五章云母和滑石粉对氢化丁腈橡胶/炭黑复合材料性能的研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1主要原料

5.2.2试样的制备

5.2.3性能测试

5.3结果与讨论

5.3.1云母、滑石粉对硫化胶物理机械性能的影响

5.3.2热空气老化性能

5.3.3耐热油性能

5.3.4扫描电镜分析

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文相关的学术论文

致谢