CN101935412A - 一种发动机悬置耐热材料及其制备方法 - Google Patents

一种发动机悬置耐热材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种发动机悬置耐热材料及其制备方法，所述耐热材料按重量比含有标准天然橡胶：70～80份、顺丁橡胶：10～20份、氧化锌：5～10份、硬脂酸：1～3份、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体：1～3份、N-异丙基-N-苯基对苯二胺：1-2份、复合石蜡：1～3份、碳黑：25～40份、复合皂盐：3-6份、白碳黑：5～8份；硅烷偶联剂：1～3份；硫磺：1～2份；二乙基二硫代氨基甲酸锌：1～3份；N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：1～3份，通过特定的炼制工艺，制得一种具有良好耐高温性能的发动机悬置材料，使用寿命长，节约了使用成本。

Description

一种发动机悬置耐热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性橡胶件，特别是一种耐热橡胶材料及其制备方法。
背景技术
发动机悬置装置是用于支撑发动机以及降噪、隔振的关键元件，悬置产品的好坏直接关系到汽车心脏——发动机的工作状态。悬置产品大多数为天然橡胶制品，一般在-40～70℃下可以正常使用，随着汽车水平的提高以及燃油燃烧值的增加，发动机温度也有一定的上升，从原来最高70～80℃上升到了90～100℃，利用传统的配方制备的悬置材料已不能满足发动机悬置高耐热以及耐久的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温、抗老化的发动机悬置耐热材料及其制备方法。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
本发明的发动机悬置耐热材料，按重量比含有以下组分：
标准天然橡胶                              70～80份；
顺丁橡胶                                  10～20份；
氧化锌                                    5～10份；
硬脂酸                                    1～3份；
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体      1～3份；
N-异丙基-N-苯基对苯二胺        1～2份；
复合石蜡                       1～3份；
碳黑                           25～40份；
复合皂盐                       3～6份；
白碳黑                         5～8份；
硅烷偶联剂                     1～3份；
硫磺                           1～2份；
二乙基二硫代氨基甲酸锌         1～3份；
N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺    1～3份。
采用一定比例的天然橡胶和顺丁橡胶并用，可提高橡胶自身的耐热性以及耐磨性能；所述硅烷偶联剂可对白碳黑进行表面改性，从而使得改性的白碳黑对橡胶进行改性，增加橡胶耐久以及耐磨性；有效的硫化体系可增加橡胶的耐热性，并适当提高硫化速度，从而提高生产效率。
本发明的发动机悬置耐热材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)一段混炼：将标准天然橡胶和顺丁橡胶置于密炼机中混炼25～30秒，以便两种橡胶能混合均匀，保证产品性能；然后加入氧化锌、硬脂酸、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)、N-异丙基-N-苯基对苯二胺、复合石蜡以及复合皂盐进行混炼至60℃～75℃，混炼达到一定温度，可以提高熔点较低的防老剂RD、硬脂酸、N-异丙基-N-苯基对苯二胺、复合石蜡以及复合皂盐的分散；然后加入白碳黑和硅烷偶联剂，密炼至95℃～105℃，其中，在70～80℃时提上顶栓一次，时间为10～20秒，高温下，硅烷偶联剂与白碳黑进行充分反应并与橡胶结合，提高橡胶性能；再加入碳黑混炼至140℃～160℃后排胶，得到一段胶，其中，在110～120℃和135～145℃时提上顶栓各一次，时间为15～30秒；
(2)二段混炼：将一段胶停放8～16小时后加入硫磺、二乙基二硫代氨基甲酸锌、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至100℃～120℃后排胶，得到终炼胶，其中，一段胶必须停放是因为天然橡胶具有分子组合重排的效应，停放可使其性能稳定、分散均匀，另外，排胶温度为120℃以内，是为了避免焦烧；
(3)硫化：将终炼胶成型后送入硫化机，在155±5℃下硫化12～20分钟，得到成品。
按照本发明配方和制备方法制成的发动机悬置耐温材料，相对于现有技术而言，具有更好的高耐热性，解决了高温耐久的问题，具有良好的硬度、扯断强度、扯断伸长率、压变等物理性能以及抗老化、耐臭氧等化学性能，特别是具有优异的耐高温及耐磨性能，使用寿命长，路谱测试合格，且具有优良的动倍率，可以改善汽车的NVH性能。
具体实施方式
以下描述本发明的优选实施方式，但并非用以限定本发明。
实施例1：
按照如下配方备料：
标准天然橡胶(SMR5#)：80份、顺丁橡胶(BR9000)：20份、氧化锌：5份、硬脂酸：1份、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)：1份、N-异丙基-N-苯基对苯二胺(4010NA)：2份、复合石蜡(L5880)：3份、碳黑(N-774)：35份、复合皂盐(NB76)：3份、沉淀法白碳黑(175GR)：5份、硅烷偶联剂(Logsil 4C)：1份、硫磺(S-80)：1份、二乙基二硫代氨基甲酸锌：1份；N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：2份。
一段混炼：将标准天然橡胶(SMR5#)和顺丁橡胶(BR9000)置于密炼机中混炼25秒，使两种橡胶混合均匀；然后加入氧化锌、硬脂酸、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)、N-异丙基-N-苯基对苯二胺(4010NA)、复合石蜡(L5880)以及复合皂盐(NB76)进行混炼至70℃，混炼达到一定温度，可以提高熔点较低的防老剂RD、硬脂酸、4010NA、NB76以及L5880的分散；然后加入白碳黑(175GR沉淀法)和硅烷偶联剂(Logsil 4C)，密炼至100℃，让硅烷偶联剂与白碳黑进行充分反应并与橡胶结合，提高橡胶性能，其中，在80℃时提上顶栓一次，时间为15秒；再加入碳黑(N-774)混炼至150℃后排胶，得到一段胶，其中，在120℃和135℃时提上顶栓各一次，时间为15秒；
二段混炼：将一段胶停放12小时后加入硫磺S-80、二乙基二硫代氨基甲酸锌、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至120℃后排胶，得到终炼胶，其中，一段胶必须停放是因为天然橡胶具有分子组合重排的效应，停放可使其性能稳定、分散均匀，另外，排胶温度不超过120℃，以避免焦烧；
硫化：将终炼胶送入硫化机，在155℃下硫化15分钟，得到成品。
性能测试
1、基本物化性能测试
分别按照GB/T528、GB/T533、GB/T7759、GB/T3512以及GB/T7762的测试标准对实施例的硬度、扯断强度、扯断伸长率、压变、抗老化以及耐臭氧性能进行测试，结果如表1所示：
表1
Figure BSA00000281051500051
2、耐高温性能测试
将实施例按照如下参数进行耐高温测试：行程15mm、频率2Hz、温度90℃、循环次数300000次，结果：无异常。
3、路谱测试
根据道路采集的模拟信号，做成路谱测试的输入信息对实施例进行测试，结果合格。
实践证明，本发明的发动机悬置耐热材料具有良好的硬度、扯断强度、扯断伸长率、压变等物理性能以及抗老化、耐臭氧等化学性能，特别是具有优异的耐高温及耐磨性能，使用寿命长，且通过路谱测试，是良好的发动机悬置材料。

Claims (2)

1.一种发动机悬置耐热材料，其特征在于，按重量比含有以下组分：
标准天然橡胶                            70～80份；
顺丁橡胶                                10～20份；
氧化锌                                  5～10份；
硬脂酸                                  1～3份；
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体    1～3份；
N-异丙基-N-苯基对苯二胺                 1～2份；
复合石蜡                                1～3份；
碳黑                                    25～40份；
复合皂盐                                3～6份；
白碳黑                                  5～8份；
硅烷偶联剂                              1～3份；
硫磺                                    1～2份；
二乙基二硫代氨基甲酸锌                  1～3份；
N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺             1～3份。
2.一种制备权利要求1所述的发动机悬置耐热材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)一段混炼：将标准天然橡胶和顺丁橡胶置于密炼机中混炼25～30秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、N-异丙基-N-苯基对苯二胺、复合石蜡以及复合皂盐进行混炼至60℃～75℃，然后加入白碳黑和硅烷偶联剂，密炼至95℃～105℃，其中，在70℃～80℃时提上顶栓一次，时间为10～20秒；再加入碳黑混炼至140℃～160℃后排胶，得到一段胶，其中，在110℃～120℃和135℃～145℃时提上顶栓各一次，时间为15～30秒；
(2)二段混炼：将一段胶停放8～16小时后加入硫磺、二乙基二硫代氨基甲酸锌、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至100℃～120℃后排胶，得到终炼胶；
(3)硫化：将终炼胶成型后送入硫化机，在155±5℃下硫化12～20分钟，得到成品。
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