CN101014659A - 减振和隔振橡胶组合物、其制备方法和减振与隔振橡胶产品 - Google Patents

减振和隔振橡胶组合物、其制备方法和减振与隔振橡胶产品 Download PDF

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CN101014659A CN 200580030405 CN200580030405A CN101014659A CN 101014659 A CN101014659 A CN 101014659A CN 200580030405 CN200580030405 CN 200580030405 CN 200580030405 A CN200580030405 A CN 200580030405A CN 101014659 A CN101014659 A CN 101014659A
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野村泰生
高桥进
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Dow Corning Toray Co Ltd
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Abstract

一种减振和隔振橡胶组合物，其包含100质量份在主链内具有C－C键的橡胶原料1－200质量份二氧化硅，和以二氧化硅的总量计用量为2－40质量％的用通式(1)Y3－S1－Z－S－CO－R表示的硅烷偶联剂(其中Y是乙酰氧基或具有1－6个碳原子的烷氧基，Z是具有1－8个碳原子的亚烷基，和R是具有1－18个碳原子的烃基)。

Description

减振和隔振橡胶组合物、其制备方法 和减振与隔振橡胶产品
技术领域
[0001]本发明涉及减振与隔振橡胶组合物、其制备方法、减振与隔振橡胶产品，以及制备这些产品的方法。
背景技术
[0002]振动能量阻尼技术广泛应用于建筑和桥梁结构、工业机器、汽车、电气火车、其它运输装置等上。尤其，振动能量阻尼的一种方法是使用由减振和隔振橡胶得到的产品(例如用来减少传输自机器部件的振动和噪音以及衰减从地基到建筑结构体的震动)。
[0003]希望开发这种减振和隔振橡胶产品，其拥有良好的减振性能(即低的动态弹簧常数[也称为动态刚性])，良好的支持性能(即高的静态弹簧常数)，和低的动态倍增因数(即动态弹簧常数与静态弹簧常数之比)。减振与隔振橡胶产品的另一要求是在产品操作条件下的耐久性，例如，它们应当具有高的耐老化性、抗压缩永久变形性等。当在涉及成型，然后硫化橡胶原料与其它配混剂的混合物的工艺中获得减振和隔振橡胶产品时，该组合物应当拥有良好的可成型性，例如模塑加工性、挤出加工性、压延加工性等。
[0004]最近，二氧化硅更加常见地包括在减振和隔振橡胶产品的组合物内。含有二氧化硅的减振和隔振橡胶产品非常适合于减振和隔振应用，这是因为证明它们具有改进的减振性能且弹性模量对温度的依赖性低。
[0005]与此同时，表面用硅烷醇基亲水处理的二氧化硅降低橡胶原料的润湿性，于是损害其分散性能，并在混合之中和之后，赋予含有这一橡胶原料的组合物高的粘度。与亲水化二氧化硅有关的其它问题是受损的混合、捏合和模塑性能，例如挤出加工性、压延加工性等。此外，包含在前述橡胶组合物内的硫化促进剂吸附在二氧化硅表面上，结果硫化促进剂的效果最终将消失。
[0006]提出通过使用二氧化硅结合多硫化物或者在其分子内含有硫的类似二氧化硅偶联剂，消除在含二氧化硅的橡胶组合物(即形成隔振橡胶产品的组合物)内固有的问题(参见未审专利申请公布(下文称为“Kokai”)JP08-059899)。
[0007]然而，甚至共存前述二氧化硅偶联剂也没有提供二氧化硅分散的充足改进。此外，在组合物内存在这种二氧化硅偶联剂使得粘度既没有充分下降，也没有充分改进可操作性，例如混合、捏合和模塑的合适性。前述橡胶组合物容易地出现焦烧，因此损失可成型性和储存稳定性。此外，上述组合物不可能形成为动态倍增因数低、压缩永久变形性低和耐老化的硫化橡胶。
[0008]另一方面，拥有高耐热性的三元乙丙类型的橡胶(EPDM)是作为制备在高温环境下(例如在发动机室等内)操作的减振和隔振橡胶产品用橡胶原料的研究主题。然而，由这种诸如EPDM的橡胶原料生产的橡胶产品(硫化橡胶)具有高的动态倍增因数，所述高的动态倍增因数使得这一产品不充分地适合于减振和隔振应用且耐久性不充分。为了通过增加耐久性和降低由EPDM作为橡胶原料获得的橡胶产品的动态倍增因数解决上述问题，提出了通过配混EPDM类型的橡胶原料与具有预定BET比表面积的二氧化硅粉末、含硫的硅烷偶联剂和巯基类型的硅烷偶联剂来制备橡胶组合物(参见Kokai JP2003-335907，对应于EP1364989A)。
[0009]然而，甚至在引入那些硅烷偶联剂的情况下，二氧化硅分散性的改进是不充足的。在Kokai JP2003-335907中公开的橡胶组合物要求高的加工温度，且没有充足的可操作性，这是因为门尼粘度高。且由前述橡胶组合物获得的硫化橡胶没有充足的耐久性，例如低的压缩永久变形性和高的耐老化性。
发明公开
[0010]本发明的第一个目的是提供减振和隔振橡胶组合物，其特征在于优良的可操作性(混溶性、捏合性和模塑性)和储存稳定性，且可硫化成优良的减振和支持性能与低的压缩永久变形性和高的耐老化性的硫化橡胶；并提供制备前述组合物的方法。
本发明的第二个目的是提供一种橡胶组合物，它可用于在减振和隔振条件下，形成具有低的动态倍增因数(例如低于1.40)的硫化橡胶(减振和防振橡胶产品)；和提供制备上述组合物的方法。
本发明第三个目的是提供减振和隔振橡胶产品，其拥有优良的隔振和支持性能、低的压缩永久变形性和高的耐老化性；并提供制备上述产品的方法。
本发明的第四个目的是提供减振和隔振橡胶产品，其特征在于低的动态倍增因数，例如低于1.40；并提供制备上述产品的方法。
[0011]为了实现上述目的，发明人进行了深入研究，结果发现，硫化通过配混含二氧化硅的减振和隔振橡胶与具有特定分子结构且以二氧化硅的总量计以特定用量使用的特定硅烷偶联剂制备的具有优良可成型性和储存稳定性的橡胶组合物，可生产所要求性能(即，减振性能、支持性能、抗压缩永久变形性、耐老化性和通用的物理性能)之间良好平衡的减振与隔振橡胶产品。
[0012]更具体地说，本发明提供减振和隔振橡胶组合物，其包含100质量份在其分子主链内具有C-C键的橡胶原料，1-200质量份二氧化硅，和以二氧化硅的总量计用量为2-40质量％以下给出的通式
(1)的硅烷偶联剂(下文称为“特定的硅烷偶联剂”)：
[0013]通式(1)：Y3-Si-Z-S-CO-R
(其中Y是乙酰氧基或具有1-6个碳原子的烷氧基，Z是具有1-8个碳原子的亚烷基，和R是具有1-18个碳原子的烃基)。
[0014]以下是本发明的减振和隔振组合物的优选实施方案：
(1)前述橡胶原料包括20-100质量份天然橡胶和80-0质量份合成橡胶。
(2)前述橡胶原料包括80-100质量份天然橡胶和20-0质量份合成橡胶。
(3)前述橡胶原料包括90-100质量份天然橡胶和10-0质量份合成橡胶。
(4)前述橡胶原料包括仅仅天然橡胶。
(5)前述橡胶原料含有至少30质量％的EPM和/或EPDM。
(6)前述橡胶原料含有至少70质量％的EPM和/或EPDM。
(7)前述橡胶原料含有至少80质量％的EPM和/或EPDM。
(8)前述橡胶原料包括仅仅EPM和/或EPDM。
(9)在硫化之后获得的动态倍增因数不超过1.40。
(10)在硫化之后获得的动态倍增因数不超过1.38。
(11)在硫化之后获得的动态倍增因数不超过1.35。
[0015]制备本发明的减振和隔振橡胶组合物的方法由混合并捏合100质量份在其分子主链内具有C-C键的橡胶原料，1-200质量份二氧化硅，和以前述二氧化硅的总量计用量为2-40质量％的特定硅烷偶联剂。
[0016]通过硫化本发明的橡胶组合物，获得减振和隔振橡胶产品。推荐减振和隔振橡胶产品的动态倍增因数低于1.40。
[0017]本发明制备减振和隔振橡胶产品的方法包括硫化本发明的橡胶组合物。
[0018]
[发明效果]
(1)本发明的橡胶组合物具有低的粘度并抗焦烧。因此，它具有优良的可操作性(例如，混溶性、捏合性和可模塑性)与储存稳定性。
(2)本发明的橡胶组合物的硫化导致形成具有优良的隔振和支持性能、降低的压缩永久变形性和良好的耐老化性的硫化橡胶(减振和隔振橡胶产品)。
(3)本发明的橡胶组合物的硫化导致形成具有优良的通用物理性能(例如，拉伸强度、断裂伸长率和硬度)的硫化橡胶(减振和隔振橡胶产品)。
(4)(根据权利要求6)本发明的橡胶组合物的硫化使得可获得在减振和隔振应用中显示出低(小于1.40)的动态倍增因数的硫化橡胶。
(5)本发明的减振和隔振橡胶产品拥有优良的减振和支持性能、低的压缩永久变形性和高的耐老化性。
(6)减振和隔振橡胶产品具有充足的通用物理性能(例如，拉伸强度、断裂伸长率和硬度)。
(7)当(根据权利要求12)本发明的减振和隔振橡胶产品含有具有EPM和/或EPDM的原料时，甚至当在高温环境下使用这些产品，它们也具有高的耐热性能和诸如减振性能、支持性能、压缩永久变形性、耐老化性和通用物理性能之类特征间的良好平衡。
(8)(根据权利要求13)本发明的减振和隔振橡胶产品具有低于1.40的动态倍增因数并兼有优良的减振性能(低的动态弹簧常数)和优良的支持性能(高的静态弹簧常数)之间的良好平衡。
实施本发明的最佳模式
[0019]进一步更详细地描述本发明。
[橡胶组合物]
本发明的橡胶组合物是用于减振和隔振应用的组合物，更具体地，它是用于形成减振和隔振橡胶产品的非硫化橡胶组合物。
[0020]
[橡胶原料]
用于本发明的橡胶组合物的橡胶原料在其分子主链内具有C-C键，且可包括天然(NR)和/或合成橡胶。以下是橡胶原料的实例：天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶(X-IIR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。可单独或者以两种或更多种的共混物形式使用这些橡胶原料。以上最优选的是天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)。
[0021]可用金属或者有机物质改性这些橡胶原料的分子末端。例如，在丁二烯橡胶的情况下，其分子末端可以用改性剂，例如金属盐(例如四氯化锡)或者有机基团(例如内酰胺化合物)改性。
[0022]适合于本发明的丁苯橡胶(SBR)可包括溶液聚合SBR(S-SBR)和乳液聚合SBR(E-SBR)二者，或者苯乙烯含量超过60质量％的高苯乙烯橡胶。
[0023]对EPM内的乙烯和丙烯的比例以及对EPDM内的乙烯、丙烯和二烯烃的比例没有特别限制。选择合适的比例，以便在橡胶组合物内和在橡胶产品内获得所需的最终性能。以下是在EPDM中所使用的二烯烃的具体实例：1，4-戊二烯、1，4-己二烯、1，5-己二烯、2，5-二甲基-1，5-己二烯、1，4-辛二烯、1，4-环己二烯、环辛二烯、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚丁基-2-降冰片烯、2-甲基烯丙基-5-降冰片烯和2-异丙烯基-5-降冰片烯等。可单独或结合两种或更多种的混合物形式使用这些二烯烃。
[0024]在用于本发明组合物的橡胶原料当中，推荐使用含有大于20质量％，优选大于80质量％，甚至更优选大于90质量％，和最优选100质量％天然橡胶(NR)的那些。在由前述橡胶组合物获得的硫化橡胶(减振和隔振产品)中，天然橡胶(NR)的含量增加会降低动态倍增因数和压缩永久变形性。以下是可与天然橡胶(NR)结合使用的橡胶原料的优选实例：异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)和EPM和/或EPDM。这些橡胶原料可与天然橡胶(NR)结合或者作为两种或者更多种类型的共混物形式使用。
[0025]此外，在橡胶原料当中，还推荐使用含有大于30质量％，优选大于70质量％，甚至更优选大于80质量％，和最优选100质量％的EPM和/或EPDM的那些。EPM和/或EPDM的含量越高，则由橡胶组合物生产的所得硫化橡胶(减振和隔振橡胶产品)的热稳定性越好。
[0026]橡胶原料与EPM和/或EPDM结合使用使得可获得具有降低的动态倍增因数的硫化橡胶(减振和隔振橡胶产品)(参见以下给出的实践例8和9)。以下是可与EPM和/或EPDM结合使用的橡胶原料的优选实例：天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)。这些橡胶原料可单独使用或者作为两种或者更多种类型的共混物形式使用。
[0027]
[二氧化硅]
对在本发明的组合物中使用的二氧化硅没有特别限制。它可以是任何常规使用的二氧化硅，例如热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、熔凝硅石、结晶二氧化硅、球形二氧化硅、粉碎二氧化硅等。此外，它可以是含有湿气或者脱水的二氧化硅，但优选含有湿气的二氧化硅。二氧化硅的比表面积范围应当为5-400m2/g，优选10-300m2/g，和甚至更优选50-300m2/g。可通过氮气吸收方法(例如，使用由ShibataKagakukikai Kogyo Co.，Ltd.生产的表面积测量装置，型号SA-100)，测量二氧化硅的比表面积。
[0028]以每100质量份橡胶原料计，应当将二氧化硅以1-200质量份(phr)，优选2-150质量份(phr)，和甚至更优选5-100质量份(phr)和最优选10-100质量份(phr)的用量加入到本发明的橡胶组合物中。
[0029]
[特定的硅烷偶联剂]
在本发明的橡胶组合物中包含的特定硅烷偶联剂用以下给出的通式(1)表示：
Y3-Si-Z-S-CO-R
(其中Y是乙酰氧基或具有1-6个碳原子的烷氧基，Z是具有1-8个碳原子的亚烷基，和R是具有1-18个碳原子的烃基)。
[0030]在式(1)中用Y表示的“乙酰氧基或具有1-6个碳原子的烷氧基”可以例举甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、异丁氧基或类似的烷氧基以及乙酰氧基等。在这些当中，最优选具有1-4个碳原子的烷氧基。在式(1)中用Z表示的“具有1-8个碳原子的亚烷基”可例举亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、1，3-亚丙基(-CH2CH2CH2-)、亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)、1，2-亚丙基(-CH(CH3)CH2-)等。在这些当中，最优选亚乙基和亚丙基。
在式(1)中用R表示的“具有1-18个碳原子的烃基”可包括直链、环状或者支链烷基、链烯基、芳基或芳烷基。具体实例是下述：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、异十一烷基、十二烷基、异十二烷基、十三烷基、异十三烷基、十四烷基、异十四烷基、十五烷基、异十五烷基、十六烷基、异十六烷基、十七烷基、异十七烷基、十八烷基、异十八烷基等。
[0031]以下是具体的硅烷偶联剂的实例：3-三乙氧基甲硅烷基丙基硫代乙酸酯、3-三甲氧基甲硅烷基丙基硫代乙酸酯、3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代丙基三丙氧基硅烷、2-乙酰基硫代乙基三甲氧基硅烷等。最优选3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷。
[0032]可通过已知的方法，例如通过合适的巯基三烷氧基硅烷和硫酯之间的酯交换反应，来生产特定的硅烷偶联剂(参见WO99/09036)。3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷作为最合适的特定硅烷偶联剂在商业上可以通过Nippon Unicar Co.Ltd.生产的“NXT Silane”形式获得。
[0033]在本发明的橡胶组合物中，以二氧化硅的总含量计，可使用用量为2-40质量％的特定硅烷偶联剂[即，若以w(phr)为单位表示二氧化硅的用量，则用量为0.02w-0.40w(phr)]，优选2-30质量％，和甚至更优选5-20质量％。若以二氧化硅的总质量计，特定的硅烷偶联剂的含量小于2质量％，则实现不了通过添加硅烷偶联剂提供的效果。另一方面，若所添加的特定硅烷偶联剂的含量超过40质量％，则这将不改进效果，且相反将会延迟所得橡胶组合物的硫化，且从与其它组分相比这一试剂的相对高成本的角度考虑，在经济上是不合理的。
[0034]
[任意的组分]
在没有与本发明效果冲突的范围内，组合物可与各种额外的组分配混。这种额外的组分可包括(二氧化硅以外的)增强剂、填料、硫化剂、硫化促进剂、硫化辅助剂、硫化延迟剂(焦烧延迟剂)、抗老化剂、软化剂、(前述特定的硅烷偶联剂以外的)硅烷偶联剂、增塑剂、稳定剂、操作性改进剂、着色剂等。
[0035]作为组合物中的任意组分的增强剂可以炭黑、碳酸钙、滑石等为代表。优选炭黑。存在增强剂改进橡胶产品(硫化橡胶)的支持性能。应当以每100质量份橡胶原料计，使用用量为0-100质量份作为任意组分的增强剂。
[0036]作为任意添加剂的填料材料可以酚树脂、聚酰胺树脂、高苯乙烯树脂或其它树脂、不同类型的短纤维等为代表。
[0037]作为任意添加剂的硫化剂可以硫类型的硫化剂、过氧化物类型的硫化剂和肟类型的硫化剂为代表。
硫类型的硫化剂可例举硫、不溶性硫、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化吗啉等。最优选硫，其中以每100质量份橡胶原料计，可添加用量为0.5-5质量份的硫。
过氧化物类型的硫化剂可例举过氧化二枯基、正丁基-4，4-双(过氧叔丁基)戊酸酯、过氧化叔丁基枯基、二叔丁基过氧-二异丙基苯或其它过氧化物。
过氧化物类型的硫化剂的用量根据组合物中所使用的EPM和/或EPDM的用量而调节。
肟类型的硫化剂可以对醌二肟、p，p′-二苯甲酰醌二肟等为代表。
[0038]作为任意添加剂的硫化促进剂通过与前述硫化剂结合来改进交联效果(即，硫化速度)。硫化促进剂可以次磺酰胺类化合物、噻唑类型的化合物、胍类化合物、醛-胺或醛-氨类型的化合物、硫脲类型的化合物、秋兰姆类化合物、二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐类化合物等为代表。以每100质量份橡胶原料计，可添加用量为0.5-5质量份的硫化促进剂。
[0039]作为硫化促进剂的次磺酰胺类化合物可例举例如，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧基二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。
噻唑类型的化合物可例举例如2-巯基苯并噻唑、2-(2，4-二硝基苯基)巯基苯并噻唑、2-(2，6-二乙基-4-吗啉硫代)苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑等。
胍类化合物可以例如二苯胍、二邻甲苯胍、三苯胍、邻甲苯双胍、邻苯二甲酸二苯胍等为代表。
醛-胺或醛-氨类型的化合物可例举例如乙醛-苯胺的反应产物、丁醛-苯胺的缩合产物、亚己基四胺和乙醛-氨的反应产物等。
硫脲化合物可例举例如2-硫醇基噻唑啉或类似的咪唑啉类型的化合物、硫代脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯基硫脲等。
秋兰姆类型的化合物可以例如单硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化亚戊基秋兰姆等为代表。
二硫代氨基甲酸盐可例举二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、丁基苯基二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸铯、二乙基二硫代氨基甲酸碲等。
黄原酸盐类型的化合物可以例如二丁基黄原酸锌为代表。
[0040]作为本发明的橡胶组合物中的任意添加剂的硫化辅助剂可例举已知的化合物，例如金属氧化物，例如氧化锌；脂族酸，例如硬脂酸；和胺类型的化合物，例如二正丁基胺。
作为本发明的橡胶组合物中的任意添加剂的硫化延迟剂(焦烧延迟剂)可例举无水邻苯二甲酸、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺等。
[0041]作为本发明的橡胶组合物中的任意添加剂的抗老化剂可以例举胺-酮类型、芳族仲胺类型、单酚类型、双酚类型、多酚类型、苯并咪唑类型、二硫代氨基甲酸盐类型、硫脲类型、磷酸类型、有机硫代酸类型、特定的蜡类型的化合物，和前述抗老化剂的混合物。
[0042]作为本发明的橡胶组合物中的任意添加剂的软化剂可例举石油类型的软化剂(例如，加工油、润滑油、石蜡、液体石蜡、凡士林等)、脂族类型的软化剂(例如，蓖麻油、亚麻子油、菜子油、可可油等)、蜡(例如，浮油、油膏、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂等)、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸等。以每100质量份橡胶原料计，可添加用量为1-200质量份，优选1-100质量份的软化剂。
[0043]作为本发明的橡胶组合物中的任意添加剂的(除了前述特定的硅烷偶联剂以外的)硅烷偶联剂可例举巯丙基三烷氧基硅烷、双三甲基甲硅烷基多硫化物等。
[0044]可混合并捏合所有前述任意组分与必不可少的组分，或者视需要可混合必不可少的组分与一部分任意的组分，并在硫化之前添加其余的部分以供混合和捏合。
[0045]
[本发明组合物的制备方法]
本发明组合物的制备方法包括下述步骤：混合并捏合橡胶原料与二氧化硅和特定的硅烷偶联剂。视需要，可在预混橡胶原料与任意的组分之后进行混合和捏合。可在班伯里密炼机、捏合机、双辊塑炼机等中进行混合和捏合。
[0046]以下描述了组合物制备方法的一个实例。
(1)在密封的密炼机例如班伯里密炼机内混合并捏合橡胶原料、二氧化硅、特定的硅烷偶联剂和(除了硫化剂和硫化促进剂以外的)任意组分，于是获得非硫化的橡胶组合物。随着密炼机的种类，混合和捏合条件(例如，温度和时间)可不同。例如，当使用容量为5升的班伯里密炼机时，可在80-170℃的温度范围内进行该工艺1-60分钟。若橡胶原料含有NR，优选在80-150℃的温度范围内进行该工艺，以避免NR分解。由于所得橡胶组合物不含硫化组分，因此可原样储存组合物预定的时间段。
(2)可配混项目(1)中获得的组合物与硫化剂，并混合和捏合第二时间，以获得含有硫化体系的橡胶组合物。在这一阶段中，可在40-70℃下进行混合和捏合5-60分钟。
将所得组合物预成型为预定的形状，例如成型为片材。这可采用成型机，例如挤出机、压延机、双辊塑炼机、平板硫化机来进行。在双辊塑炼机的情况下，可将捏合和预成型(成型为片材)结合到单一的操作内。
[0047]
[本发明的产品制备方法]
本发明的产品制备方法包括硫化本发明的橡胶组合物的步骤，于是将该组合物成型为本发明的减振和隔振橡胶产品。硫化组合物的条件(即，温度和时间)可以分别是100-270℃和1-150分钟。可在金属模具内或者在没有模具的情况下进行硫化。若不使用金属模具或者使用传递模塑设备，则可以按照连续的模式进行成型和硫化。制造工艺的实例是将成型为片材的橡胶组合物供料到平板硫化机类型的硫化装置中，并在100-270℃的温度和2-50MPa的压力下加热1-150分钟。这一处理将导致预定形状的减振和隔振橡胶产品。
[0048]
[本发明的减振和隔振橡胶产品]
通过硫化本发明的橡胶组合物，来获得本发明的减振和隔振橡胶产品。除了仅仅由本发明的组合物获得的硫化橡胶以外，还可将本发明的减振和隔振橡胶产品成型为包括与其它材料(例如金属)结合的硫化橡胶的复合产品。
[0049]本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶)应当具有满足减振和隔振应用要求的动态倍增因数(即，动态弹簧常数与静态弹簧常数之比)。推荐这一因数低于1.40，优选低于1.38，和甚至更优选低于1.35。可通过增加包含在橡胶原料内的天然橡胶(NR)的百分数来实现这样低的动态倍增因数。
[0050]当本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶)含有具有EPM和/或EPDM的橡胶原料时，它具有不仅仅低的动态倍增因数(即，动态弹簧常数与静态弹簧常数之比)和优良的减振与支持性能之间的良好平衡，而且甚至当在高温环境(例如，在高于140℃的温度下)内使用时，还具有高的耐热性并维持合适的性能(例如，减振性能、低的后压缩残留变形、耐老化性和通用物理性能)之间的良好平衡。通过规定二氧化硅相对橡胶原料的比例以及特定的硅烷偶联剂与所用的二氧化硅的比例从而改善二氧化硅在所得橡胶组合物中的分散，来获得这一低的动态倍增因数。
[0051]
[实践例]
参考实践例，更详细地进一步描述本发明。然而，这些实施例不应当被解释为限制本发明的范围。
[0052]
[实践例1]
通过在1.7升班伯里密炼机(Kobe Steel Co.，Ltd.)内装载100质量份天然橡胶(RSS-No.1)。在捏合30秒钟之后，根据表1的数据，结合橡胶与20质量份二氧化硅(沉淀二氧化硅，“Nipsil ER”，TosohSilica Corporation的产品，比表面积＝100m2/g)、3质量份3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷“NXT Silane”(Nippon Unicar Co.的产品)形式的特定硅烷偶联剂、5质量份石油类型的软化剂(Diana ProcessOil NM-280，Idemitsu Kosan Co.，Ltd.的产品)、5质量份氧化锌(氧化锌类型1)、1质量份硬脂酸和1质量份2，2′-亚甲基-双(4-乙基-6-丁基苯酚)形式的抗老化剂(Nonflex EBP，Seiko Kagaku Co.，Ltd.的产品)。混合并捏合各组分。排放所得橡胶组合物(排放温度＝165℃)。
[0053]冷却所得组合物到约60℃，然后与2.5质量份硫、1.0质量份硫化促进剂“Nocceler-CZG”(N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺，Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)和0.2质量份硫化促进剂“Nocceler-D”(1，3-二苯基胍，Ouchishinko ChemicalIndustrial Co.，Ltd.的产品)结合。借助双辊塑炼机(蒸汽加热的6英寸辊筒，辊筒温度为55℃)，捏合该混合物并成型为片材状橡胶预成型体。
[0054]在150℃下，对所得片材状橡胶预成型体进行平板硫化30分钟，并将其成型为2mm厚的硫化橡胶片材(本发明的减振和隔振橡胶产品)。
在相同的平板硫化条件下生产8mm厚的硫化橡胶片材(以供硬度测量目的)。
在相同的平板硫化条件下生产另一样品(29mm直径×12.5mm厚度)以供测量压缩永久变形性。
在相同的平板硫化条件下生产再一样品(50mm直径×25mm厚度)以供测量动态和静态弹簧常数。
[0055]
[实践例2]
以与实践例1相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是根据表1的数据，橡胶原料包括由90质量份天然橡胶和10质量份丁二烯橡胶“BR01”(JSR Co.，Ltd.的产品)组成的橡胶共混物。将这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0056]
[实践例3]
以与实践例1相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是根据表1的数据，橡胶原料包括由60质量份天然橡胶和40质量份丁二烯橡胶“BR01”(JSR Co.，Ltd.的产品)组成的橡胶共混物。将这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0057]
[实践例4]
以与实践例1相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是根据表1的数据，橡胶原料包括由80质量份天然橡胶和20质量份丁二烯橡胶“JSR1500”(JSR Co.，Ltd.的产品)组成的橡胶共混物。将这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0058]
[实践例5]
以与实践例1相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是根据表1的数据，将二氧化硅的用量变为40质量份，将特定的硅烷偶联剂变为6质量份，和将石油类型的软化剂变为15质量份。将这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0059]
[对比例1]
以与实践例1相同的方式制备对比橡胶组合物，所不同的是根据表1的数据，用30质量份FBF炭黑(SEAST-166，Tokai Carbon Co.，Ltd.的产品)替代二氧化硅，且根本不使用特定的硅烷偶联剂。将这一对比组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0060]
[对比例2]
以与实践例1相同的方式制备对比橡胶组合物，所不同的是采用表1的数据，用2质量份在硫链内硫的平均数量等于2的双-三乙氧基甲硅烷基丙基多硫化物硅烷偶联剂“A-1589”(Nippon Unicar Co.，Ltd.的产品)替代特定的硅烷偶联剂。将这一对比的组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0061]
[可操作性和储存稳定性]
(1)门尼粘度
根据JISK6300，测量实践例1-5和对比例1-2获得的所有橡胶组合物的门尼粘度(125℃)。以对比例1的橡胶组合物的粘度为100作为参照，以指数因子的形式在表1中示出了测量结果。
[0062]
(2)门尼焦烧时间
根据JISK6300，测量实践例1-5和对比例1-2中获得的所有橡胶组合物的门尼焦烧时间(125℃)。以对比例1的橡胶组合物的粘度为100作为参照，以指数因子的形式在表1中示出了测量结果。
[0063]
拉伸强度和伸长率(通用物理性能)
由实践例1-5和对比例1-2中获得的所有2mm厚的硫化橡胶片材生产样品(哑铃样品#3)。根据JISK6251，在25℃下和500mm/min的拉伸速度下测量拉伸强度(TB)和伸长率(EB)。表1中示出了结果。
[0064]
(4)硬度
根据JISK6253，在实践例1-5和对比例1-2中获得的所有8mm厚的硫化橡胶片材上测量硬度(通过JISA-型硬度测试仪测量硬度)。表1中示出了测量结果。
[0065]
(5)静态弹簧常数
根据JISK6385，将在实践例1-5和对比例1-2中获得的样品(50mm直径×25mm厚度)用于测量静态弹簧常数。更具体地说，通过在圆柱体的轴向上施加负载，压缩每一样品7mm，减少负载，并在样品恢复其形状之后，第二次通过负载压缩样品7mm以供随后计算静态弹簧常数(Ks)。表1中示出了结果。
[0066]
(6)动态弹簧常数
根据JISK6385，将在实践例1-5和对比例1-2中获得的样品(50mm直径×25mm厚度)用于测量动态弹簧常数。更具体地说，在圆柱体的轴向上压缩每一样品2.5mm，并从样品下方向其中心施加频率为100Hz和振幅为±0.05mm的永久-位移谐波压缩振动以供测定100Hz的动态弹簧常数(Kd100)。表1中示出了结果。
[0067]
(7)动态倍增因数
由在实践例1-5和对比例1-2中获得的样品上测量的动态弹簧常数(Kd100)和静态弹簧常数(Ks)的数值，确定动态倍增因数(动态弹簧常数与静态弹簧常数之比)。表1中示出了结果。
[0068]
(8)压缩永久变形性
根据JISK6262和在温度＝100℃、压缩程度＝25％、压缩时间＝22小时和压缩之后的室温松弛时间＝30分钟的条件下，在实践例1-5和对比例1-2中获得的所有样品(直径29mm×12.5mm厚度)上测量压缩永久变形性。表1中示出了结果。
[0069]
(9)耐老化性(在老化之后的压缩永久变形性)
通过与以上项目(8)相同的方法，但通过将实践例1-5和对比例1-2中获得的样品(直径29mm×12.5mm厚度)在100℃烘箱中加热300小时并在室温下在松弛的状态下保持24小时从而获得加热滞后之后，测量压缩永久变形性，从而测定这一性能。还通过将实践例1中获得的样品(直径29mm×12.5mm厚度)在150℃在烘箱中加热24小时并在室温下在松弛状态下保持24小时从而获得加热滞后，测量压缩永久变形性。表1中示出了结果。
[0070]
[表1]
实践例1 实践例2 实践例3 实践例4 实践例5 对比例1 对比例2
 NR：“RSS-1” 100 90 60 80 100 100 100
 BR1) - 10 40 - - - -
 SBR2) - - - 20 - - -
 二氧化硅3) 20 20 20 20 40 - 20
 FEF炭黑4) - - - - - 30 -
 特定的硅烷偶联剂5) 3 3 3 3 6 - -
 硅烷偶联剂6) - - - - - - 2
 软化剂：“NM-280”7) 5 5 5 5 15 5 5
 氧化锌类型1 5 5 5 5 5 5 5
 硬脂酸 1 1 1 1 1 1 1
 抗老化剂8) 1 1 1 1 1 1 1
 硫(硫化剂) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
 CBS9) 1 1 1 1 1 1 1
 DPG10) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
 门尼粘度[指数值] 115 117 130 108 120 100 135
 门尼焦烧时间[指数值] 112 108 101 113 110 100 105
 拉伸强度(TB)[MPa] 21.5 20.1 19.8 21.0 17.8 24.8 22.8
 伸长率[EB][％] 470 430 410 470 430 600 480
 硬度[JIS A型] 56 56 55 57 58 54 56
 静态弹簧常数(Ks)[N/mm] 433 422 416 415 491 390 412
 动态弹簧常数(Kd100)[N/mm] 580 582 587 554 648 578 590
 动态倍增因数 1.34 1.38 1.41 1.33 1.32 1.48 1.43
 压缩永久变形性[％] 34 36 49 35 39 37 46
 在100℃/300h老化之后的压缩永久变形性[％] 40 44 52 43 47 50 59
 在150℃/24h老化之后的压缩永久变形性[％] 78 -  - - - - -
[0071]
1)“BR01”(JSR Co.，Ltd.)
2)“JSR1500”(JSR Co.，Ltd.)
3)Nipsil ER”(Tosoh Silica Corporation)
4)“SEAST-166”(Tokai Carbon Co.，Ltd.的产品)
5)”NXT Silane”(Nippon Unicar Co.，Ltd.的产品)
6)双-三乙氧基甲硅烷基丙基多硫化物“A-1589”(Nippon UnicarCo.，Ltd.的产品)
7)“Diana Process Oil NM-280”(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.的产品)
8)2，2′-亚甲基-双(4-乙基-6-丁基苯酚)(Nonflex EBP，SeikoKagaku Co.，Ltd.的产品)
9)N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺，“Nocceler CZG”(OuchishinkoChemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
10)1，3-二苯基胍“Nocceler-D”(Ouchishinko ChemicalIndustrial Co.，Ltd.的产品)
[0072]通过分析表1所示的结果，可得出下述结论：
(1)实践例1-5中获得的橡胶组合物具有低的门尼粘度，特征在于长的门尼焦烧时间，因此抗焦烧，并拥有优良的可成型性和储存稳定性。
(2)实践例1-5，尤其是实践例1、2和实践例4、5中获得的硫化橡胶具有低的动态倍增因数，因此适合于减振和隔振应用。
(3)实践例1-5，尤其是实践例1、2和实践例4、5中获得的硫化橡胶具有低的压缩永久变形性(在老化之前和之后压缩引起的永久变形性)，因此由这种橡胶生产的橡胶产品具有高的耐久性。
(4)通过增加橡胶原料内天然橡胶的百分数，可降低门尼粘度并延长门尼焦烧时间(在实践例1-3中获得的橡胶组合物的结果)。
(5)通过增加橡胶原料内天然橡胶的百分数，可改进通用物理性能，增加静态弹簧常数，降低动态倍增因数，并降低压缩永久变形性(在老化之前和之后压缩引起的永久变形性)(在实践例1-3中获得的橡胶组合物的结果)。
(6)同与“A-1589”配混的对比例2的橡胶组合物相比，与“NXTSilane”配混的实践例1的橡胶组合物具有更低的门尼粘度和更长的门尼焦烧时间。
(7)实践例1的硫化橡胶具有比对比例2的硫化橡胶更低的动态倍增因数。
(8)实践例1的硫化橡胶具有比对比例2的硫化橡胶更低的压缩永久变形性(即，在老化之前和之后压缩引起的永久变形性)。
[0073]
[实践例6]
根据表2的数据，在1.7升班伯里密炼机(Kobe Steel Co.，Ltd.)中装载175质量份EP98(充油EPDM，JSR Co.，Ltd.的产品；油成分＝75phr)(100质量份EPDM)、20质量份二氧化硅(Nipsil ER，TosohSilica Corporation的产品，比表面积＝100m2/g)、3质量份3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷“NXT Silane”形式的特定硅烷偶联剂(Nippon Unicar Co.，的产品，二氧化硅含量为15质量％)、5质量份石油类型的软化剂(Diana Process Oil PW-380，Idemitsu KosanCo.，Ltd.的产品)、5质量份氧化锌(氧化锌类型1)、1质量份硬脂酸和1质量份2，2′-亚甲基-双(4-乙基-6-丁基苯酚)形式的抗老化剂(Nonflex EBP，Seiko Kagaku Co.，Ltd.的产品)。混合并捏合各组分。排放本发明所得橡胶组合物(排放温度＝170℃)。
[0074]冷却所得组合物到约60℃，然后与2.0质量份硫、1.0质量份由MBT(2-巯基苯并噻唑)组成的硫化促进剂“Nocceler-M-P”(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)、1.5质量份由CBS(N-环己基-2-苯并噻唑-磺酰胺)组成的硫化促进剂(“Nocceler-CZ-G”)(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)、0.7质量份由TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)组成的硫化促进剂(“Nocceler-TT-P”)(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)、0.5质量份由DPTT(四硫化二亚戊基秋兰姆)组成的硫化促进剂(“Nocceler-TRA”)(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)和0.5质量份由TeEDC(二乙基二硫代氨基甲酸碲)组成的硫化促进剂(“Nocceler-TTTE”)(Ouchishinko Chemical IndustrialCo.，Ltd.的产品)结合。通过双辊塑炼机(蒸汽加热的6英寸机筒，55℃机筒温度)，将该混合物捏合并形成为片材状橡胶预成型体。
[0075]在170℃下对所得片材状橡胶预成型体进行平板硫化30分钟，并形成为2mm厚的硫化橡胶片材(本发明的减振和隔振橡胶产品)。
在相同的平板硫化条件下生产8mm厚的硫化橡胶片材(以供硬度测量目的)。
在相同的平板硫化条件下生产另一样品(29mm直径×12.5mm厚度)以供测量压缩永久变形性。
在相同的平板硫化条件下生产另一样品(50mm直径×25mm厚度)以供测量动态和静态弹簧常数。
[0076]
[实践例7]
通过以与实践例6相同的方式混合并捏合各组分来制备本发明的橡胶组合物，所不同的是，根据表2的数据，橡胶原料包括由140质量份EPDM[EP98](JSR Co.，Ltd.的产品)和20质量份EPM[EP11](JSRCo.，Ltd.的产品)组成的橡胶共混物，并且将二氧化硅的用量变为40质量份，将特定的硅烷偶联剂的用量变为6质量份。
冷却所得橡胶组合物到约60℃，然后与2.5质量份由对醌二肟组成的硫化促进剂“VULNOC GM-P”(Ouchishinko Chemical IndustrialCo.，Ltd.的产品)和8.0质量份由过氧化二枯基组成的硫化促进剂PERCUMYL D-40(Nippon Oils and Fats Co.，Ltd.的产品)结合。通过辊筒机器(蒸汽加热的6英寸辊筒，55℃辊筒温度)，捏合该混合物并成型为片材状橡胶预成型体(含有硫化体系的本发明的橡胶组合物)。
以与实践例6相同的方式生产本发明的减振和隔振产品(硫化橡胶片材和样品)，所不同的是使用在前一段落中所述的橡胶组合物。
[0077]
[实践例8]
通过以与实践例6相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是，根据表2的数据，橡胶原料包括由122.5质量份EPDM[EP98](JSR Co.，Ltd.的产品)(70质量份EPDM)和30质量份天然橡胶(RSS-No.1)组成的橡胶共混物。这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0078]
[实践例9]
通过以与实践例6相同的方式制备本发明的橡胶组合物，所不同的是，根据表2的数据，橡胶原料包括由140质量份EPDM[EP98](JSRCo.，Ltd.的产品)(80质量份EPDM)、10质量份丁苯橡胶[JSR1500](JSR Co.，Ltd.的产品)和10质量份丁二烯橡胶[BR01](JSR Co.，Ltd.的产品)组成的橡胶共混物。这一组合物用于制备本发明的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0079]
[对比例3]
通过以与实践例6相同的方式制备对比橡胶组合物，所不同的是，根据表2的数据，用30质量份FEF炭黑(SEAST-166)(Tokai CarbonCo.，Ltd.的产品)替代二氧化硅，且根本不使用特定的硅烷偶联剂。这一对比的组合物用于制备减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)。
[0080]
[对比例4]
通过以与实践例6相同的方式生产对比的减振和隔振橡胶产品(硫化橡胶片材和样品)，所不同的是用2质量份由双-三乙氧基甲硅烷基丙基多硫化物A-1589(Nippon Unicar Co.，Ltd.的产品，在硫链内的平均硫数为2)制备的硅烷偶联剂替代特定的硅烷偶联剂。
[0081]
[可操作性和储存稳定性]
(1)门尼粘度
根据JISK6300测量实践例6-9和对比例3-4中获得的所有橡胶组合物的门尼粘度(125℃)。以对比例3的橡胶组合物的粘度为100作为参照，以指数因子的形式在表3示出了测量结果。
[0082]
(2)门尼焦烧时间
根据JISK6300，测量实践例6-9和对比例3-4中获得的所有橡胶组合物的门尼焦烧时间(125℃)。以对比例3的橡胶组合物的粘度为100作为参照，以指数因子的形式在表3中示出了测量结果。
[0083]
(3)拉伸强度和伸长率(通用物理性能)
由实践例6-9和对比例3-4中获得的所有2mm厚的硫化橡胶片材生产样品(哑铃样品#3)。根据JISK6251，在25℃下和500mm/min的拉伸速度下测量拉伸强度(TB)和伸长率(EB)。表3示出了结果。
[0084]
(4)硬度
根据JISK6253，在实践例6-9和对比例3-4中获得的所有8mm厚的硫化橡胶片材上测量硬度(通过JIS A-型硬度测试仪测量硬度)。表3示出了测量结果。
[0085]
(5)静态弹簧常数
根据JISK6385，将在实践例6-9和对比例3-4中获得的样品(50mm直径×25mm厚度)用于测量静态弹簧常数。更具体地说，通过在圆柱体的轴向上施加负载，压缩每一样品7mm，减少负载，并在样品恢复其形状之后，第二次通过负载压缩样品7mm，画出负载-变形曲线，并根据在曲线上1.5-3.5mm范围内的变形时的负载计算静态弹簧常数(Ks)。表3示出了结果。
[0086]
(6)动态弹簧常数
根据JISK6385，将在实践例6-9和对比例3-4中获得的样品(50mm直径×25mm厚度)用于测量动态弹簧常数。更具体地说，在圆柱体的轴向上压缩每一样品2.5mm，并从样品下方向其中心施加频率为100Hz和振幅为±0.05mm的永久-位移谐波压缩振动以供测定100Hz的动态弹簧常数(Kd100)。表3示出了结果。
[0087]
(7)动态倍增因数
由在实践例6-9和对比例3-4中获得的样品上测量的动态弹簧常数(Kd100)和静态弹簧常数(Ks)的数值，测定动态倍增因数(动态弹簧常数与静态弹簧常数之比)。表3示出了结果。
[0088]
(8)压缩永久变形性
根据JISK6262和在温度＝100℃、压缩程度＝25％、压缩时间＝22小时和压缩之后的室温松弛时间＝30分钟的条件下，在实践例6-9和对比例3-4中获得的所有样品(直径29mm×12.5mm厚度)上测量压缩永久变形性。表3示出了结果。
[0089]
(9)耐老化性(在老化之后压缩引起的永久变形性)
通过与以上项目(8)相同的方法，但通过将实践例6-9和对比例3-4中获得的样品(直径29mm×12.5mm厚度)在150℃烘箱中加热24小时并在室温下在松弛的状态下保持24小时从而获得加热滞后之后，测量压缩永久变形性，从而测定这一性能。表3示出了结果。
[表2]
实践例6 实践例7 实践例8 实践例9 对比例3 对比例4
 EPDM：“EP98”1)(EPDM橡胶组分) 175(100) 140(80) 122.5(70) 140(80) 175(100) 175(100)
 EPM：“EP11”2) - 20 - - - -
 NR：“RSS-1” - - 30 - - -
 SBR3) - - - 10 - -
 BR4) - - - 10 - -
 二氧化硅5) 20 40 20 20 - 20
 FEF炭黑6) - - - - 30 -
 特定的硅烷偶联剂7) 3 6 3 3 - -
 硅烷偶联剂8) - - - - - 2
 软化剂：“PW-380”9) 5 5 5 5 5 5
 氧化锌类型1 5 5 5 5 5 5
 硬脂酸 1 1 1 1 1 1
 抗老化剂10) 1 1 1 1 1 1
 硫(硫化剂) 2 - 2 2 2 2
 对醌二肟11) - 2.5 - - - -
 过氧化二枯基12) - 8 - - - -
 MBT13) 1 - 1 1 1 1
 CBS14) 1.5 - 1.5 1.5 1.5 1.5
 TMTD15) 0.7 - 0.7 0.7 0.7 0.7
 DPTT16) 0.5 - 0.5 0.5 0.5 0.5
 TeEDC17) 0.5 - 0.5 0.5 0.5 0.5
[0090]
1)EPDM[EP98](JSR Co.，Ltd.)油充EPDM，油组分＝75phr
2)EPM[EP11](JSR Co.，Ltd.)
3)丁苯橡胶[JSR1500](JSR Co.，Ltd.)
4)丁二烯橡胶[BR01](JSR Co.，Ltd.)
5)二氧化硅“Nipsil ER”(Tosoh Silica Corporation)
6)“SEAST-166”(Tokai Carbon Co.，Ltd.的产品)
7)3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷[NXT Silane](Nippon UnicarCo.，Ltd.的产品)
8)双-三乙氧基甲硅烷基丙基多硫化物“A-1589”(Nippon UnicarCo.，Ltd.的产品)
9)石化软化剂(Diana Process Oil PW-380，Idemitsu KosanCo.，Ltd.的产品)
10)2，2′-亚甲基-双(4-乙基-6-丁基苯酚)(Nonflex EBP，SeikoKagaku Co.，Ltd.的产品)
11)硫化促进剂“VULNOC GM-P”(Ouchishinko ChemicalIndustrial Co.，Ltd.的产品)
12)硫化促进剂“ PERCUMYL D-40”(Ouchishinko ChemicalIndustrial Co.，Ltd.的产品)
13)由2-巯基苯并噻唑(“Nocceler-M-P”)制备的硫化促进剂(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
14)由N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺制备的硫化促进剂“Nocceler-CZ-G”(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
15)由二硫化四甲基秋兰姆制备的硫化促进剂(“Nocceler-TT-P”)(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
16)由四硫化二亚戊基秋兰姆制备的硫化促进剂(“Nocceler-TRA”)(Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
17)由二乙基二硫代氨基甲酸碲制备的硫化促进剂(“Nocceler-TTTE”)  (Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的产品)
[0091]
[表3]
  实践例6 实践例7 实践例8 实践例9 对比例3 对比例4
门尼粘度[指数值]   98 105 99 96 100 130
门尼焦烧时间[指数值]   110 115 116 111 100 105
拉伸强度(TB)[MPa]   14.3 17.8 19.8 20.0 11.8 12.1
伸长率[EB][％]   450 430 410 420 370 380
硬度[JIS A型]   55 57 54 54 52 53
静态弹簧常数(Ks)[N/mm] 461 461 411 390 390 412
动态弹簧常数(Kd100)[N/mm]   641 636 555 530 694 709
动态倍增因数   1.39 1.38 1.35 1.36 1.78 1.72
压缩永久变形性[％]   18 15 26 22 26 25
在150℃/24h老化之后的压缩永久变形性[％]  23 19 32 30 36 34
[0092]
通过分析表3中示出的结果，可得出下述结论。
(1)实践例6-9中获得的橡胶组合物具有低的门尼粘度，其特征在于长的门尼焦烧时间，抗焦烧并拥有优良的可操作性和储存稳定性。
(2)实践例6-9中获得的硫化橡胶具有不超过1.40的动态倍增因数，且适合于制备减振和隔振橡胶产品。
(3)实践例6-9中获得的硫化橡胶具有低的压缩永久变形性，因此具有减振和隔振橡胶产品所要求的优良性能。
(4)实践例6-9中获得的硫化橡胶在老化之后具有低的压缩永久变形性，且具有减振和隔振橡胶产品所要求的优良特征(耐老化性)。
(5)实践例6-9中获得的硫化橡胶具有良好的通用物理性能(拉伸强度、断裂伸长率和硬度)。
[0093]
(6)同与“A-1589”配混的对比例4的橡胶组合物相比，与“NXTSilane”配混的实践例6中的橡胶组合物具有更低的门尼粘度和更长的门尼焦烧时间。
(7)与对比例4的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶具有显著更低的动态倍增因数(前者的动态倍增因数为1.72，后者的动态倍增因数为1.39)。
(8)与对比例4的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶具有更低的压缩永久变形性(前者的压缩永久变形性等于25％，后者的压缩永久变形性等于18％)。
(9)与对比例4的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶在老化之后具有更低的压缩永久变形性(前者在老化之后的压缩永久变形性等于34％，后者在老化之后的压缩永久变形性等于23％)。
(10)与对比例4的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶具有更好的通用物理性能。
[0094]
(11)与使用NR作为橡胶原料的实践例1的橡胶组合物相比，使用EPDM作为橡胶原料的实践例6的橡胶组合物具有更低的门尼粘度。
(12)与实践例1的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶具有显著更低的压缩永久变形性(前者的压缩永久变形性等于34％，后者的压缩永久变形性等于18％)。
(13)与实践例1的硫化橡胶相比，实践例6的硫化橡胶在150℃下老化之后具有显著更低的压缩永久变形性(前者在150℃下老化之后的压缩永久变形性等于78％，后者在150℃下老化之后的压缩永久变形性等于23％)。
[0095]
(14)通过增加橡胶原料内EPDM的百分比，可降低压缩永久变形性(在实施例6、8和9中获得的橡胶组合物的结果)。
(15)通过增加橡胶原料内EPDM的百分比，可降低老化之后的压缩永久变形性(在实施例6、8和9中获得的橡胶组合物的结果)。
[0096]本发明的减振和隔振橡胶(由本发明的橡胶组合物获得的硫化橡胶)适合于打算在诸如建筑和桥梁结构、工业机器、运输装置之类的领域中降低振动能的产品上。在橡胶原料内含有天然橡胶(NR)的本发明的减振和隔振橡胶产品最适合于要求低动态倍增因数的应用。
在橡胶原料内含有EPM和/或EPDM的本发明的减振和隔振橡胶产品最适合于要求高的耐老化性和降低的压缩永久变形性的应用。

Claims (14)

1.一种减振和隔振橡胶组合物，其包含：
100质量份在主链内具有C-C键的橡胶原料；
1-200质量份二氧化硅；和
以二氧化硅的总量计用量为2-40质量％的用通式(1)Y3-S1-Z-S-CO-R表示的硅烷偶联剂，其中Y是乙酰氧基或具有1-6个碳原子的烷氧基，Z是具有1-8个碳原子的亚烷基，和R是具有1-18个碳原子的烃基。
2.权利要求1的减振和隔振橡胶组合物，其中所述橡胶原料选自天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶(X-IIR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)。
3.权利要求1的减振和隔振橡胶组合物，其中所述硅烷偶联剂选自3-三乙氧基甲硅烷基丙基硫代乙酸酯、3-三甲氧基甲硅烷基丙基硫代乙酸酯、3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代丙基三丙氧基硅烷、2-乙酰基硫代乙基三甲氧基硅烷。
4.权利要求1的减振和隔振橡胶组合物，其中所述橡胶原料包括20-100质量份天然橡胶和80-0质量份合成橡胶。
5.权利要求1的减振和隔振橡胶组合物，其中所述橡胶原料含有30-100质量％的乙丙橡胶(EPM)和/或三元乙丙橡胶(EPDM)。
6.权利要求1-5任何一项的减振和隔振橡胶组合物，其中在硫化之后的动态倍增因数不超过1.40。
7.一种减振和隔振橡胶组合物的制备方法，该方法包括混合并捏合：
(A)100质量份在主链内具有C-C键的橡胶原料；
(B)5-200质量份二氧化硅；和
(C)以二氧化硅的总量计用量为2-40质量％的用通式(1)Y3-S1-Z-S-CO-R表示的硅烷偶联剂，其中Y是乙酰氧基或具有1-6个碳原子的烷氧基，Z是具有1-8个碳原子的亚烷基，和R是具有1-18个碳原子的烃基。
8.权利要求7的减振和隔振橡胶组合物的制备方法，其中所述橡胶原料包括20-100质量份天然橡胶和80-0质量份合成橡胶。
9.权利要求7的减振和隔振橡胶组合物的制备方法，其中所述橡胶原料含有30-100质量％的乙丙橡胶(EPM)和/或三元乙丙橡胶(EPDM)。
10.通过硫化权利要求1的橡胶组合物而获得的减振和隔振橡胶的产品。
11.通过硫化权利要求4的橡胶组合物而获得的减振和隔振橡胶的产品。
12.通过硫化权利要求5的橡胶组合物而获得的减振和隔振橡胶的产品。
13.通过硫化权利要求6的橡胶组合物而获得且动态倍增因数不超过1.40的减振和隔振橡胶的产品。
14.通过硫化权利要求1-6任何一项的橡胶组合物制备减振和隔振橡胶的产品的方法。
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