CN105199153A - 一种减震橡胶及其制备方法及车用减震橡胶件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含羟基封端的聚丁二烯的减震橡胶材料。所述橡胶由以下成分组成:以100重量份主体橡胶为基准、硫化剂0.5-5重量份、羟基封端的聚丁二烯5-30重量份、补强剂20-100重量份、增塑剂5~20重量份、化学防老剂2~10重量份、蜡类防老剂0.5~3.5重量份、硫化活性剂2.5~13重量份、促进剂0.5-8重量份;优选情况下,所述橡胶中还含有1-5重量份的三聚硫氰酸。本发明还公开了一种减震橡胶的制备方法,该橡胶可用于车辆减震橡胶制品中,具有良好的耐疲劳性能,可以大大延长使用寿命、降低使用成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种减震橡胶及其制备方法,属于橡胶领域。
背景技术
随着现代工业的发展,震动和噪音已经成为各个领域的严重问题:降低操作精度,影响产品质量、缩短产品寿命、危及安全性。为了减小甚至消除震动,实际中常应用各种减震制品,尤其是橡胶减震制品。它能够有效地隔离震动与激发源,还可以缓和震动体的震动,因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等动力机械的震动隔离。
对于一般应用的减震橡胶,通常需加入一定用量的补强剂,通常是各种炭黑和白炭黑,才可获得相应的强度和阻尼性,然而在产品的使用过程中,在反复拉伸和压缩力作用下,材料中产生的应力松弛,往往在形变周期内来不及完成,结果是内部产生的应力来不及分散,橡胶分子间的交联键破坏,从而引起橡胶制品性能发生较大的变化造成疲劳性能的下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是橡胶在周期性的多次往复形变下,一定时间后会使分子间的交联键以产生断裂,从而破坏产品品质影响使用寿命。
为了解决上述问题,本发明提供了一种减震橡胶材料,包括如下组分:主体橡胶、羟基封端的聚丁二烯、硫化剂、助剂。所述助剂为补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、硫化活性剂、促进剂。本发明所提供的减震橡胶中添加了羟基封端的聚丁二烯,由于羟基封端的聚丁二烯分子链上含有的双键活性基团,在橡胶受到往复形变而导致交联的分子链断裂后,仍可重新与断裂处的活性分子反应,保持橡胶分子的完整性,从而使配方材料获得很好的耐疲劳性,有效延长橡胶产品的使用寿命。尤其当配方中添加入三聚硫氰酸时,由于三聚硫氰酸对端羟基聚丁二烯的改性作用,增加了端羟基聚丁二烯分子量上双键基团的活性,使这种端羟基聚丁二烯分子链与主体橡胶间的连接更加容易。
所述减震橡胶可应用于车辆(汽车或摩托车)减震橡胶产品中。本发明与现有技术相比具有如下优点:本发明的橡胶组合物各物质之间的相容性好,物质之间的相互作用强,制备的橡胶性能优良,定拉应力保持率高,制备的橡胶件耐疲劳寿命长,可广泛应用于车用(汽车或摩托车)减震橡胶制品中,提高使用寿命,降低使用成本。
本发明还提供了一种减震橡胶材料的制备方法,制备过程包含以下步骤:
⑴将一定比例的天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼得到共混胶;
⑵将步骤(1)所述的共混胶停放数小时后,再加入一定量的补强剂、羟基封端的聚丁二烯、三聚硫氰酸、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼后出片停放冷却;
⑶向步骤(2)中混炼均匀的混合物中加入一定量的硫化剂和促进剂在开炼机上混合,薄通后出片,得到减震橡胶。
具体实施方式
本发明的技术方案涉及一种减震橡胶组合物,所述橡胶材料包含以下成分:主体橡胶、硫化剂、助剂,所述减震橡胶中还包含羟基封端的聚丁二烯。
优选情况下,以100重量份的主体橡胶为基准,所述硫化剂为0.5~5重量份,所述羟基封端的聚丁二烯为5~30重量份。
所述硫化剂为硫或含硫化合物,优选为硫磺,4,4'-二硫化二吗啉中的一种或几种。可以使主体橡胶发生硫化交联,其相对100重量份主体橡胶组分的质量份为0.5~5重量份,优选情况下1~4重量份。
所述羟基封端的聚丁二烯有提高橡胶耐疲劳老化作用,延长产品使用寿命的作用。以天然橡胶、顺丁橡胶组合物为主体橡胶产品,老化过程是以橡胶分子链的持续交联为主。在橡胶产品受到往复形变下将发生橡胶制品的交联分子键断裂、和重新自交联的过程,而橡胶分子链的这种自交联现象会改变橡胶产品的本来特性,使产品变得越来越硬,弹性也越来越差。羟基封端的聚丁二烯分子上由于含有双键活性基团,可重新与断裂处的活性分子反应,有效减少老化后的橡胶分子链的自交联,延长产品寿命。所述羟基封端的聚丁二烯可以通过商购获得,如沙多玛特种化学品公司LBH-2000。其相对100重量份主体橡胶组分的含量为5~30重量份,优选情况下为8~25重量份。
优选情况下,所述减震橡胶中还包含三聚硫氰酸,所述三聚硫氰酸相对100重量份主体橡胶含量为1-5重量份。三聚硫氰酸能改性端羟基聚丁二烯,增加其双键基团的活性,进一步阻止老化后橡胶分子链的自交联,使橡胶产品保持其弹性和柔韧性,进一步延长制品的寿命。
羟基封端的聚丁二烯和三聚硫氰酸只能按照一定的用量添加,当添加量过少时产品在老化后承受变形的有效分子链过少,弹性和柔顺性较差,影响产品寿命;而用量过多时,不利于链段的热运动和应力传递,网链易产生应力集中,同样会影响产品使用寿命。
优选情况下,所述助剂为补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、硫化活性剂、促进剂。
所述补强剂为炭黑,可以调节橡胶硬度,增强橡胶的力学性能和耐磨性能。其相对100重量份主体橡胶组分的含量为20~100重量份。
所述增塑剂为环烷烃油类或芳烃油类,可以调节橡胶硬度,方便橡胶混炼,增加生产效率。其相对100重量份主体橡胶组分的含量为5~20重量份,优选情况下为8~18重量份。
所述化学防老剂为对苯二胺或有机硫化物类,可以为N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺、N,N’-二甲苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺,优选N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑锌盐或二丁基二硫代氨基甲酸镍;优选为2-巯基苯并咪唑、N,N’-二(β-萘基)对苯二胺或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺中的一种或几种。有耐热养老化、臭氧老化等功能,其相对100重量份主体橡胶组分的含量为2~10重量份,优选情况下为2~6重量份。
所述蜡类防老剂为石蜡,有耐臭氧龟裂的作用。其相对100重量份主体橡胶组分的含量为0.5~3.5重量份。
硫化活性剂由氧化锌和硬脂酸组成,可以有效提高橡胶硫化活性。在橡胶的高温反应过程中,氧化锌和硬脂酸反应,再与促进剂形成中间产物,最后跟硫化剂作用共同完成橡胶的硫化交联。相对100重量份主体橡胶组分氧化锌和硬脂酸的含量分别为2~10重量份、0.5~3重量份,即重量比例为2~10:0.5~3。优选情况下氧化锌和硬脂酸的质量份分别为2~8重量份、1~2.5重量份。促进剂为噻唑类、次磺酰胺类或二硫代氨基甲酸盐,优选为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺,二硫化二苯并噻唑,二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。能有效提高硫化反应速度,其相对100重量份主体橡胶组分的含量为0.5~8重量份,优选情况下0.5~5重量份。
本发明还涉及一种减震橡胶组合物的制备方法,包含如下步骤:
⑴将40~80重量份的天然橡胶、20~60重量份的顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼2~10分钟得到共混胶;
⑵将步骤(1)所述的共混胶停放8~72小时后,加入20~100重量份补强剂、5~30重量份羟基封端的聚丁二烯、1~5重量份的三聚硫氰酸、5~20重量份增塑剂、2~10重量份化学防老剂、0.5~3.5重量份蜡类防老剂、2~10重量份氧化锌、0.5~3重量份硬脂酸,在100-200℃,混合3-20分钟后出片停放冷却;
⑶向步骤(2)中混炼均匀的混合物中加入一定量的0.5~5重量份硫化剂和0.5~8重量份促进剂在开炼机上混合,薄通3~10次后出片备用。
步骤(2)中将共混胶停放8~72小时可改善共混胶的分散性能,使产品获得更好的均一性;步骤(2)中的混炼温度应控制在一个适当范围内,温度过低时不利于组分的熔融分散,温度过高会加速主体橡胶的老化和增塑剂等组分的挥发。
以下结合实施例,对本发明作进一步具体描述,但不局限于此。
本发明中所述实施例中的所有原料如非特指,均为市售产品。
实施例1
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)65重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)35重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)20重量份、补强剂N774(天津德固赛公司生产)45重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)15份、增塑剂TUDALEN65(德国汉圣)18重量份、化学防老剂N,N’-二(β-萘基)对苯二胺(中石化南京化工厂)2重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.0重量份、蜡类防老剂58号半精炼石蜡(中国石油化工股份有限公司)2重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)8重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)1.0重量份、N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.0重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)1.5重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼5分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放16小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼240s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通5次后出片备用,得到橡胶组合物A1。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A1放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B1,橡胶件B1为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例2
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)80重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)20重量份、补强剂N774(天津德固赛公司生产)60重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)8份、三聚硫氰酸(山西省化工研究所)3份、增塑剂环烷油450(德国汉圣)12重量份、化学防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(中石化南京化工厂)1.5重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)2.0重量份、蜡类防老剂莱茵蜡_654(莱茵化学公司)1.5重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)5重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)1.5重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.2重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.2重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)2.0重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼3分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放24小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、三聚硫氰酸、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼320s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通6次后出片备用,得到橡胶组合物A2。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A2放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B2,橡胶件B2为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例3
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)75重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)25重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)15重量份、补强剂N774(天津德固赛公司生产)50重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)10份、增塑剂环烷油450(德国汉圣)10重量份、化学防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(中石化南京化工厂)1.0重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.5重量份、蜡类防老剂莱茵蜡_654(莱茵化学公司)1重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)4重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)2重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.1重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.5重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)1.8重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼3分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放24小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼320s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通6次后出片备用,得到橡胶组合物A3。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A3放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B3,橡胶件B3为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例4
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)55重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)45重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)49重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)22份、增塑剂环烷油450(德国汉圣)5重量份、增塑剂TUDALEN65(德国汉圣)5重量份、化学防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(中石化南京化工厂)1.0重量份、化学防老剂N,N’-二(β-萘基)对苯二胺(中石化南京化工厂)0.8重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.3重量份、蜡类防老剂58号半精炼石蜡(中国石油化工股份有限公司)1.0重量份、蜡类防老剂莱茵蜡_654(莱茵化学公司)1.0重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)7重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)2.0重量份、N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.2重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)2.5重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼4分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放24小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼220s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通4次后出片备用,得到橡胶组合物A4。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A4放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B4,橡胶件B4为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例5
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)58重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)42重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)45重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)20份、三聚硫氰酸(山西省化工研究所)4份、增塑剂TUDALEN65(德国汉圣)9重量份、化学防老剂N,N’-二(β-萘基)对苯二胺(中石化南京化工厂)1.2重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.0重量份、蜡类防老剂58号半精炼石蜡(中国石油化工股份有限公司)2.0重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)7重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)2.0重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.2重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.4重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)2.2重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼4分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放18小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、三聚硫氰酸、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼360s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通7次后出片备用,得到橡胶组合物A5。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A5放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B5,橡胶件B5为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例6
本实施例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)69重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)31重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)22重量份、补强剂N774(天津德固赛公司生产)39重量份、羟基封端的聚丁二烯LBH-2000(沙多玛特种化学品公司)28份、增塑剂环烷油450(德国汉圣)9重量份、化学防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(中石化南京化工厂)1.4重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.6重量份、蜡类防老剂莱茵蜡_654(莱茵化学公司)2.5重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)6重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)1.8重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.2重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.8重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)2.3重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼6分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放8小时后,加入补强剂、羟基封端的聚丁二烯、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼260s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通6次后出片备用,得到橡胶组合物A6。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A6放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B6,橡胶件B6为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例7
除不含增塑剂、蜡类防老剂外,其余组分与制作方法与实施例五相同,得到橡胶组合物A7。
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A7放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B7,橡胶件B7为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
实施例8
除不含三聚硫氰酸、增塑剂、蜡类防老剂外,其余组分与制作方法与实施例五相同,得到橡胶组合物A8。
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物A8放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件B8,橡胶件B8为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
对比例1
本对比例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)65重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)35重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)20重量份、补强剂N774(天津德固赛公司生产)45重量份、增塑剂TUDALEN65(德国汉圣)18重量份、化学防老剂N,N’-二(β-萘基)对苯二胺(中石化南京化工厂)2重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.0重量份、蜡类防老剂58号半精炼石蜡(中国石油化工股份有限公司)2重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)8重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)1.0重量份、N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺(濮阳蔚林化工股份有限公司)1.0重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)1.5重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼5分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放16小时后,加入补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼240s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通5次后出片备用,得到橡胶组合物DA1。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物DA1放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件DB1,橡胶件DB1为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
对比例2
本对比例所述减震橡胶组合物,由以下组分组成:天然橡胶RSS3(泰国3号烟胶)55重量份、顺丁橡胶BR9000(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司)45重量份、补强剂N550(天津德固赛公司生产)49重量份、增塑剂环烷油450(德国汉圣)5重量份、增塑剂TUDALEN65(德国汉圣)5重量份、化学防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(中石化南京化工厂)1.0重量份、化学防老剂N,N’-二(β-萘基)对苯二胺(中石化南京化工厂)0.8重量份、化学防老剂2-巯基苯并咪唑(黄岩浙东橡助化工有限公司)1.3重量份、蜡类防老剂58号半精炼石蜡(中国石油化工股份有限公司)1.0重量份、蜡类防老剂莱茵蜡_654(莱茵化学公司)1.0重量份、氧化锌(广西柳州锌品有限公司)7重量份、硬脂酸(香港斯文化工有限公司)2.0重量份、N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、二甲基二硫代氨基甲酸锌(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.2重量份、二硫化二苯并噻唑(濮阳蔚林化工股份有限公司)0.8重量份、硫磺(科茂橡塑材料有限公司)2.5重量份。
橡胶组合物的制备:
(1)按上述比例将天然橡胶、顺丁橡胶混合物投入密炼机,塑炼4分钟得到共混胶;
(2)将上述共混胶停放24小时后,加入补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、氧化锌、硬脂酸,混炼220s后出片停放冷却;
(3)将上述冷却的混炼胶和硫化剂、促进剂在开炼机上混合,薄通4次后出片备用,得到橡胶组合物DA2。
橡胶测试样件的制备:
在155℃条件下,将上述得到的橡胶组合物DA2放入200T平板硫化机(成都航发液压工程有限公司)中进行平板硫化,得到厚度为5毫米的橡胶件DB2,橡胶件DB2为无明显瑕疵如针孔、气泡等符合使用要求的成品。
性能测试试验:
1、耐疲劳性能测试:采用GB/T15584-1995《硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定》所述方法,检测实施例1~8以及对比例1~2制备的橡胶B1~B8及DB1~DB2的耐疲劳性能。
2、高温力学性能测试
于90℃和120℃环境下测试实施例1-8及对比例1-2的100%定伸应力,拉伸方法参考GB/T528—1998《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》。
3、测试结果如表1所示
表1实施例1~8以及对比例1~2中所述减震橡胶测试结果
项目 | 90℃定伸应力保持率/% | 120℃定伸应力保持率/% | 疲劳寿命/万次 |
实施例1 | 65 | 62 | 45.3 |
实施例2 | 68 | 64 | 47.8 |
实施例3 | 64 | 62 | 45.5 |
实施例4 | 63 | 61 | 44.4 |
实施例5 | 67 | 65 | 48.6 |
实施例6 | 66 | 64 | 45.1 |
实施例7 | 66 | 63 | 48.3 |
实施例8 | 65 | 62 | 45.8 |
对比例1 | 53 | 45 | 26.6 |
对比例2 | 52 | 43 | 27.2 |
由上述测试结果可知,实施例2、5中添加了三聚硫氰酸,其寿命要高于实施例1、3、4、6,可见三聚硫氰酸的添加对羟基封端聚丁二烯的改善耐疲劳性能有促进作用;而对比例1、2中未添加羟基封端聚丁二烯的橡胶其耐疲劳性能及定伸应力保持率均较差;助剂中增塑剂、蜡类防老剂等主要对制程有影响,对成品寿命方面的影响不大。本发明的橡胶组合物各物质之间的相容性好,物质之间的相互作用强,制备的橡胶性能优良,定拉应力保持率高,制备的橡胶件耐疲劳寿命长,可广泛应用于车辆(汽车或摩托车)减震橡胶制品中,提高使用使用寿命,降低使用成本。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。
Claims (18)
1.一种减震橡胶,其特征在于,包括如下组分:主体橡胶、硫化剂、助剂,所述减震橡胶中还包含羟基封端的聚丁二烯。
2.根据权利要求1所述减震橡胶,其特征在于,以100重量份的主体橡胶为基准,所述硫化剂为0.5~5重量份,所述羟基封端的聚丁二烯为5~30重量份。
3.根据权利要求1-2任一所述减震橡胶,其特征在于,所述减震橡胶中还包含有三聚硫氰酸,所述三聚硫氰酸相对100重量份的主体橡胶含量为1-5重量份。
4.根据权利要求1所述减震橡胶,其特征在于,所述主体橡胶为二烯类橡胶,所述二烯类橡胶为天然橡胶和顺丁橡胶的组合物。
5.根据权利要求4所述减震橡胶,其特征在于,所述天然橡胶和顺丁橡胶的组合物中以重量计,天然橡胶为40~80重量份,顺丁橡胶为20~60重量份。
6.根据权利要求1所述减震橡胶,其特征在于,减震橡胶中还包含有助剂,所述助剂中为补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、硫化活性剂、促进剂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述减震橡胶,其特征在于,以100重量份的主体橡胶为基准,补强剂20~100重量份、增塑剂5~20重量份、化学防老剂2~10重量份、蜡类防老剂0.5~3.5重量份、硫化活性剂2.5~13重量份、促进剂0.5~8重量份。
8.根据权利要求6、7所述减震橡胶,其特征在于,所述硫化活性剂为硬脂酸锌或氧化锌、硬脂酸混合物;所述氧化锌、硬脂酸混合物中氧化锌、硬脂酸的重量比例为2~10:0.5~3。
9.根据权利要求6任一所述减震橡胶,其特征在于,所述补强剂为炭黑;所述增塑剂为环烷烃油类或芳烃油类;所述化学防老剂为对苯二胺或有机硫化物类;所述硫化剂为硫或含硫化合物;所述促进剂为噻唑类、次磺酰胺类或二硫代氨基甲酸盐。
10.根据权利要求9所述的减震橡胶,其特征在于,所述化学防老剂为N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺、N,N’-二甲苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑锌盐、二丁基二硫代氨基甲酸镍中的一种或几种。
11.根据权利要求9所述的减震橡胶,其特征在于,所述化学防老剂为N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2-巯基苯并咪唑;所述硫化剂为硫磺,4,4'-二硫化二吗啉中的一种或几种;所述促进剂为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺,二硫化二苯并噻唑,二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。
12.根据权利要求1-11任一所述减震橡胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)将主体树脂投入密炼机,塑炼得到共混胶;
(2)将步骤(1)所述的共混胶停放后,再加入羟基封端的聚丁二烯、助剂,混炼后出片冷却后得到混炼混合物;
(3)向步骤(2)中的混炼混合物中加入硫化剂在开炼机上混合,薄通后出片,得到所述减震橡胶。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,在加入助剂的同时还加入有三聚硫氰酸,所述三聚硫氰酸相对100重量份的主体橡胶含量为1-5重量份。
14.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中添加的助剂为补强剂、增塑剂、化学防老剂、蜡类防老剂、硫化活性剂中的一种或几种;以100重量份的主体橡胶为基准,补强剂20~100重量份、增塑剂5~20重量份、化学防老剂2~10重量份、蜡类防老剂0.5~3.5重量份、硫化活性剂2.5~13重量份。
15.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,在加入硫化剂的同时还加入有促进剂,以100重量份的主体橡胶为基准,所述促进剂为0.5~8重量份。
16.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,以100重量份的主体橡胶为基准,所述硫化剂为0.5~5重量份,所述羟基封端的聚丁二烯为5~30重量份。
17.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的混炼在100~200℃下进行。
18.一种车用减震橡胶件,由权利要求1-11任一所述减震橡胶制成。
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