CN101935415B - 一种自润滑橡胶皮膜材料及其制备方法 - Google Patents

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丁苯橡胶：70～80份、顺丁橡胶：10～20份、氧化锌：3～4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：2-4份、油酸酰胺：5～9份、聚乙烯蜡：5～8份、高耐磨炉黑：30～50份、快压出炉黑：20～40份；4′，4-二硫代二吗啉：1～3份；二硫化四甲基秋兰姆：1～3份；N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：3～5份，通过特定的炼制工艺，制得一种具有良好耐高低温性能以及耐疲劳的自润滑橡胶皮膜材料，使用寿命长，生产效率高、成本低。

Description

一种自润滑橡胶皮膜材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性橡胶件，特别是一种自润滑橡胶皮膜材料及其制备方法。

背景技术

助力器是汽车刹车的关键部件，在刹车时可提供6-8倍的刹车助力，减轻驾驶者的刹车力，对于汽车的安全性有极其重要的作用。皮膜是助力器中最为重要的部件之一，其将真空助力器分为2腔，一部分与大气相通，另一部分通过管道与发动机进气管相连，它是利用发动机工作时吸入空气这一原理，造成助力器的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这压力差来加强制动推力，即使皮膜两边有很小的压力差，但由于膜片的面积很大，仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动，长期运动会导致皮膜破裂。传统的皮膜产品功效不够高，且生产效率低，不能满足消费者需求，进展缓慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高低温、抗老化、不易破裂、耐疲劳且生产高效的自润滑橡胶皮膜材料及其制备方法。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

本发明的自润滑橡胶皮膜材料，按重量比含有以下组分：

丁苯橡胶    70～80份；

顺丁橡胶    10～20份；

氧化锌      3～4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                2～4份；

油酸酰胺                               5～9份；

聚乙烯蜡                               5～8份；

高耐磨炉黑                             30～50份；

快压出炉黑                             20～40份；

4′，4-二硫代二吗啉                    1～3份；

二硫化四甲基秋兰姆                     1～3份；

N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺            3～5份。

采用一定比例的丁苯橡胶和顺丁橡胶并用，可提高橡胶自身的耐高低温性能；油酸酰胺和聚乙烯蜡的加入可有效减少皮膜表面摩擦系数；高耐磨炉黑和快压出炉黑的存在可增强材料的耐久性能，从而有效延长产品的使用寿命；由所述4′，4-二硫代二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺组成的快速硫化体系使硫化成型时间大大减少，从而有效提高产品的生产效率，降低生产成本。

本发明的自润滑橡胶皮膜材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)一段混炼：将丁苯橡胶和顺丁橡胶置于密炼机中混炼40～60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-苯基对苯二胺进行混炼至65～80℃，然后同时加入高耐磨炉黑和快压出炉黑，密炼至90～105℃，在85～95℃和95～105℃时分别提上顶栓一次，时间为15～30秒，排胶后得到一段胶，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-苯基对苯二胺的均匀分散；

(2)二段混炼：将一段胶停放8～16小时后加入油酸酰胺和聚乙烯蜡，密炼15～25秒，后加入4′，4-二硫代二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至115℃～120℃后排胶，得到二段胶即终炼胶，，其中，一段胶必须停放是因为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；

(3)硫化：将终炼胶成后，最后送入硫化机，在180～200℃下硫化40秒～80秒，得到成品。

按照本发明配方和制备方法制成的自润滑橡胶皮膜材料，相对于现有技术而言，具有更好的耐高低温性能，解决了高低温耐久的问题，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疲劳性能，使用时不易破裂，使用寿命长，且生产效率高，降低了生产成本，并使皮膜产品在自动流水线中装配具有可行性。

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：

丁苯橡胶(SBR1502)：80份、顺丁橡胶(BR9000)：20份、氧化锌：3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、油酸酰胺(TR121)：5份、聚乙烯蜡(AC617)：5份、高耐磨炉黑(N-330)：40份、快压出炉黑(N-550)：30份、4′，4-二硫代二吗啉(DTDM)：1份、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)：1份、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)：3份。

一段混炼：将丁苯橡胶和顺丁橡胶置于密炼机中混炼50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-苯基对苯二胺进行混炼至70℃，然后同时加入高耐磨炉黑和快压出炉黑，密炼至100℃，在90℃和100℃时分别提上顶栓一次，时间为20秒，排胶后得到一段胶，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-苯基对苯二胺的均匀分散；

二段混炼：将一段胶停放12小时后加入油酸酰胺和聚乙烯蜡，密炼15秒后加入4′，4-二硫代二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至120℃后排胶得到二段胶即终炼胶，其中，一段胶必须停放是因为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；

硫化：将终炼胶成型后，最后送入硫化机，在185℃下硫化1分钟，得到成品。

性能测试

1、基本物化性能测试

分别按照JISK6253、JISK6251、ASTMD 1894、JISK6262、JISK6257、JISK6268、JISK6259以及JISK6260的测试标准对实施例产品的硬度、扯断强度、扯断伸长率、100％定伸模量、摩擦系数、压变、抗老化、耐腐蚀、耐臭氧以及耐破裂性能进行测试，结果如表1所示：

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18mm、压力800mbar、温度70℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数300000次，结果：无异常。

3、耐低温性能测试

将实施例按照如下参数进行耐低温测试：行程18mm、压力800mbar、温度-40℃、循环时间3.2秒×2零件、循环次数80000次，结果：无异常。

实践证明，本发明的自润滑橡胶皮膜材料具有良好的硬度、扯断强度、扯断伸长率、定伸模量、摩擦系数、压变等物理性能以及抗老化、抗腐蚀、耐臭氧等化学性能，特别是具有优异的耐高低温及耐疲劳性能，使用寿命长，且生产效率高，成本低，是汽车皮膜的理想选材。

Claims (1)

1.一种自润滑橡胶皮膜材料的制备方法，其特征在于，所述自润滑橡胶皮膜材料按重量比含有以下组分：

丁苯橡胶                                70～80份；

顺丁橡胶                                10～20份；

氧化锌                                  3～4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                 2～4份；

油酸酰胺                                5～9份；

聚乙烯蜡                                5～8份；

高耐磨炉黑                              30～50份；

快压出炉黑                              20～40份；

4′，4-二硫代二吗啉                     1～3份；

二硫化四甲基秋兰姆                      1～3份；

N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺             3～5份；

所述制备方法包括如下步骤：

(1)一段混炼：将丁苯橡胶和顺丁橡胶置于密炼机中混炼40～60秒，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-苯基对苯二胺进行混炼至65～80℃，然后同时加入高耐磨炉黑和快压出炉黑，密炼至90～105℃，在85～95℃和95～105℃时分别提上顶栓一次，时间为15～30秒，排胶后得到一段胶；

(2)二段混炼：将一段胶停放8～16小时后加入油酸酰胺和聚乙烯蜡，密炼15～25秒后加入4′，4-二硫代二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至115～120℃后排胶，得到终炼胶；

(3)硫化：将终炼胶成型后送入硫化机，在180～200℃下硫化40～80秒，得到成品。