CN101486808A - 一种耐疲劳的橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，包含如下以重量份计的组分：橡胶100份；对苯二胺类防老剂1－3份；二氢化喹啉类防老剂1－2份；酚类防老剂0.5－1.5份；物理防老剂1－2.5份；增塑剂2－6份；硫化剂0.3－1份；补强剂35－55份；活性剂6－10份；硬脂酸0.5－1.5份；以及促进剂2－3份。本发明的橡胶组合物具有极佳的耐疲劳性能。

Description

一种耐疲劳的橡胶组合物
技术领域
本发明涉及一种耐疲劳的橡胶组合物，用于制作汽车底盘衬套及减震器，属于橡胶技术领域。
背景技术
众所周知，天然橡胶(NR)综合加工性能较好，但其耐热性和耐臭氧性较差，疲劳过程中橡胶不断生热使其老化，从而达不到客户的要求。如今国内外汽车厂都要求汽车底盘衬套和减震器等产品使用寿命达到很高的条件，尤其是国外三大汽车厂，因此需要提高现有橡胶组合物的耐疲劳性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐疲劳的橡胶组合物。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，包含如下以重量份计的组分：
橡胶100份；
对苯二胺类防老剂1-3份；
二氢化喹啉类防老剂1-2份；
酚类防老剂0.5-1.5份；
物理防老剂1-2.5份；
增塑剂2-6份；
硫化剂0.3-1份；
补强剂35-55份；
活性剂6-10份；
硬脂酸0.5-1.5份；
以及促进剂2-3份。
进一步地，所述橡胶优选为SVR-3L天然橡胶或泰国3#烟片胶。
所述对苯二胺类防老剂优选为N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。
所述二氢化喹啉类防老剂优选为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物。
所述酚类防老剂优选为苯乙烯化苯酚。
所述物理防老剂优选为微晶蜡。
所述增塑剂优选为石蜡油。
所述硫化剂优选为硫磺、橡胶用含硫化合物或其组合。
所述橡胶用含硫化合物优选为二硫化二吗啡啉。
所述补强剂优选为碳黑。
所述活性剂优选为活性氧化锌和STRUKTOL ZEH-DL。
所述促进剂优选为秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类促进剂或其组合物。
所述秋兰姆类促进剂优选为二硫化二甲基二苯基秋兰姆或二硫化四甲基秋兰姆。
所述噻唑类促进剂优选为二硫化二苯并噻唑。
所述次磺酰胺类促进剂优选为N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。
本发明发现加入STRUKTOL ZEH-DL(成分为2-乙基已酸锌和白碳黑)可以减少天然橡胶应力松弛及初级蠕变，还可以更好地活化硫化体系，提高抗拉强度。同时也发现几种防老剂并用可以有效的提高NR的耐疲劳和耐老化性能。因为N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺是天然胶很好的屈挠龟裂抑制剂，延缓裂口发生。2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物能抑制条件较苛刻的氧化、热老化和天候老化，和N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺并用在天然胶中有很好的协同效应；再并用一些苯乙烯化苯酚进一步活化整个防护系统，增加协同效应，从而达到最佳的防护效果。
本发明的优点是方法简单，没有加入什么昂贵的的材料，也不需要特殊的加工工艺，整个生产过程操作方便，所得橡胶具有极佳的耐疲劳性能。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
一种耐疲劳的橡胶组合物，含有如下以重量份计的组分：SVR-3L天然橡胶100份；N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺2份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1.5份；苯乙烯化苯酚1份；微晶蜡1份；石蜡油2份；硫磺0.3份；碳黑35份；活性氧化锌5份；STRUKTOL ZEH-DL(德国Schill+Seilacher公司生产)3份；硬脂酸0.5份；以及二硫化二甲基二苯基秋兰姆2.3份。
上述组合物的制备可以采用开炼机混炼或密炼机混炼，其步骤如下：
开炼机混炼：已塑炼好的SVR-3L胶压软，30s后添加活性剂、硬脂酸和防老剂，90s后添加补强剂和增塑剂，300s后加入硫化机和促进剂，180s后薄通下片或出条，其中开炼机温度为50∽60℃。
密炼机混炼：已塑炼好的SVR-3L胶压软，10s后添加活性剂、硬脂酸和防老剂，30s后添加补强剂和增塑剂，180s后排胶，冷却后停放至少12小时以上添加硫磺和促进剂，180s后薄通下片或出条，其中密炼室温度为60∽120℃。
实施例2
一种耐疲劳的橡胶组合物，含有如下以重量份计的组分：泰国3#烟片胶100份；N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.5份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物2份；苯乙烯化苯酚1.5份；微晶蜡2.5份；石蜡油6份；二硫化二吗啡啉1份；碳黑55份；活性氧化锌8份；STRUKTOL ZEH-DL2份；硬脂酸1.5份；以及二硫化四甲基秋兰姆2份。
备注：制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种耐疲劳的橡胶组合物，含有如下以重量份计的组分：泰国3#烟片胶100份；N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2.5份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1份；苯乙烯化苯酚1份；微晶蜡2份；石蜡油5份；二硫化二吗啡啉0.5份；硫磺0.5份；碳黑45份；STRUKTOL ZEH-DL4份；活性氧化锌5份；硬脂酸1份；以及二硫化二苯并噻唑2.5份。
备注：制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种耐疲劳的橡胶组合物，含有如下以重量份计的组分：泰国3#烟片胶100份；N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺3份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1.5份；苯乙烯化苯酚0.5份；微晶蜡1.5份；石蜡油4份；硫磺0.7份；二硫化二吗啡啉0.5份；碳黑40份；STRUKTOL ZEH-DL：2.5份；活性氧化锌6.5份；硬脂酸1份；以及N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺2.5份。
备注：制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种耐疲劳的橡胶组合物，含有如下以重量份计的组分：泰国3#烟片胶100份；N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺1份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物2份；苯乙烯化苯酚1份；微晶蜡1.5份；石蜡油4份；硫磺0.5份；二硫化二吗啡啉0.5份；碳黑40份；STRUKTOL ZEH-DL：2.5份；活性氧化锌6.5份；硬脂酸1份；以及二硫化二甲基二苯基秋兰姆1份、二硫化二苯并噻唑1份和N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺1份。
备注：制备方法与实施例1相同。
将实施例1-5中橡胶进行一个大衬套扭转疲劳实验，实验条件为：扭转角度78度，频率3Hz，疲劳寿命200万次后无损伤，各个角度对应的扭矩变化率不超过25％，刚度变化率不超过10％。
实施例1-5中橡胶老化实验在100℃×144h条件下拉伸强度、扯断伸长率不超过25％，100℃×22h压缩永久变形不超过25％；在125℃×70h条件下拉伸强度、扯断伸长率不超过25％；125℃×22h压缩永久变形不超过35％。因此，本发明可以使天然橡胶在100℃条件下长期使用，可以在125℃下短期使用。而现有的天然橡胶老化实验基本在70℃×96h条件下拉伸强度、扯断伸长率不超过25％，而在100℃×144h达到50％以上；100℃×22h压缩永久变形在40％左右，125℃×22h压缩永久变形达到70％以上。
备注：橡胶热老化实验和压缩永久变形实验参照ASTM D2000标准中A14、B14、A25、B35。

Claims (15)

1.一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，包含如下以重量份计的组分：
橡胶 100份；
对苯二胺类防老剂 1-3份；
二氢化喹啉类防老剂 1-2份；
酚类防老剂 0.5-1.5份；
物理防老剂 1-2.5份；
增塑剂 2-6份；
硫化剂 0.3-1份；
补强剂 35-55份；
活性剂 6-10份；
硬脂酸 0.5-1.5份；
以及促进剂 2-3份。
2.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶为SVR-3L天然橡胶或泰国3#烟片胶。
3.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述对苯二胺类防老剂为N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。
4.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述二氢化喹啉类防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物。
5.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述酚类防老剂为苯乙烯化苯酚。
6.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述物理防老剂为微晶蜡。
7.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述增塑剂为石蜡油。
8.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为硫磺、橡胶用含硫化合物或其组合。
9.如权利要求8所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶用含硫化合物为二硫化二吗啡啉。
10.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述补强剂为碳黑。
11.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述活性剂为活性氧化锌和STRUKTOL ZEH-DL。
12.如权利要求1所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类促进剂或其组合物。
13.如权利要求12所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述秋兰姆类促进剂为二硫化二甲基二苯基秋兰姆或二硫化四甲基秋兰姆。
14.如权利要求12所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述噻唑类促进剂为二硫化二苯并噻唑。
15.如权利要求12所述的一种耐疲劳的橡胶组合物，其特征在于，所述次磺酰胺类促进剂为N-氧联二(1，2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。
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