CN102061040B - 一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，涉及橡胶技术领域，其组成按重量份如下，氯化丁基胶，100；炭黑N220，10～40；炭黑N330，20～50；环烷油，20～40；防老剂RD，1～3；防老剂4010NA，1～3；均匀剂40MSF，3～6；间接法氧化锌，5～10；氧化镁，0.1～0.5；促进剂BZ，1～5。通过以上配置原料制作出的汽车减振产品用高阻尼橡胶，具有优异的耐热氧老化性能，并具有高阻尼性能。

Description

一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料
技术领域
本发明属于橡胶技术领域，特别涉及的是一种汽车减振产品用高阻尼的橡胶配制原料。
背景技术
随着汽车制造工业高性能技术的快速发展，汽车技术向车辆的经济性、舒适性和安全性方面发展。目前从减振、降噪、舒适性和行驶安全性的角度，对汽车用橡胶减振元件提出了更高的要求，橡胶减震器具有良好的减振、隔音和缓冲性能。减振产品使用的橡胶品种很多，主要以天然橡胶为主，为改善减振制品的耐热性，也使用氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。
为保证制品的耐久性，在减振橡胶的配合设计上，必须考虑的是随时间的延长物理性能的保持性，将橡胶的耐热温度从目前的70℃提高到100℃，间隙使用温度为120℃。
目前汽车用橡胶悬置主要为橡胶和金属结构，由于其工艺成熟及成本低廉在相当一段时间内有广泛的应用空间，但通常的橡胶悬置采用天然橡胶，存在阻尼小，吸收振动能力小，悬置系统隔振能力稍差，特别是发动机怠速区隔振效果差。
发明内容
为满足产品对橡胶材料高阻尼和耐热条件的要求，本发明提供了一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料。
为达到以上要求，一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，其组成按重量份如下，氯化丁基胶，100；炭黑N220，10～40；炭黑N330，20～50；环烷油，20～40；防老剂RD，1～3；防老剂4010NA，1～3；均匀剂40MSF，3～6；间接法氧化锌，5～10；氧化镁，0.1～0.5；促进剂BZ，1～5。
本发明采用氯化丁基橡胶作为高阻尼橡胶的主体材料。氯化丁基橡胶(CIIR)由于其分子链上侧甲基十分密集，形成蠕虫状结构；又因为玻璃化转变温度附近存在着次级转变，致使其阻尼性能不同于一般的弹性体，内耗峰既高又宽,有明显的阻尼作用。丁基橡胶经氯化后，具有反应性高、硫化速度快、与金属粘合性能好等特点，同时氯化丁基橡胶主链饱和，活性低，具有优异的耐候和耐热性能。因而氯化丁基橡胶是制作高阻尼橡胶元件的理想材料。但并不是直接使用，需要选择合适的补强体系和硫化体系也是本发明研究的内容之一。
本发明采用金属氧化物硫化体系，克服普通硫化体系硫化橡胶材料耐热老化较差的缺点，使橡胶达到均衡的硫化速度和最佳耐热性能。
本发明采用STRUKTOL均匀剂40MSF,是一种用于氯化丁基胶料的均匀剂。40MSF是深色、芳香烃类树脂的混合物，它们与大多数橡胶材料(如，CR、IIR、EPDM等)具有良好的相溶性，并且应用于高弹体混合物及单聚体胶料中，通过使用该树脂，填料分散度、粘接度及其物理特性都有显著的改善。
氯化丁基橡胶系非自补强橡胶，需要补强体系才能达到较好的拉伸强度。补强体系与通用橡胶相似，通常采用炭黑N220、N330和N550，而考虑到配制原料的高阻尼性炭黑选择N220和N330两种型号，软化剂选择为链烃类或环烷烃类。
本发明经过多次实验和研究采用炭黑N220和炭黑N330并用，软化剂选用环烷油。
其中主要原材料来源：
氯化丁基胶牌号为CIIR1066，美国埃克森美孚化工；
均匀剂40MSF，STRUKTOL；
氧化镁，上海敦煌化工公司；
环烷油，北京艾迪尔化工公司。
采用本发明制作的汽车用高阻尼和耐热橡胶减震配制原料，可获得最佳的材料性能，拉伸强度大于14.0Mpa，扯断伸长率大于400％，常温下20HZ阻尼系数大于0.30，长期使用温度达到100℃。胶料注射工艺操作稳定，从而能够很好满足产品对橡胶材料高阻尼和耐热条件的要求。
具体实施方式
实例1
序号 组分 质量/份
1 氯化丁基胶 100
2 炭黑N220 10
3 炭黑N330 50
4 环烷油 40
5 防老剂RD 1
6 防老剂4010NA 1
7 均匀剂40MSF 3
8 间接法氧化锌 5
9 氧化镁 0.5
10 促进剂BZ 1
热空气老化120℃×70h性能：硬度变化  +5
拉伸强度变化率，-14.5％
扯断伸长率变化率，-28.7％
动态试验：频率20HZ，预载1mm，振幅±0.5mm，阻尼系数0.32。
实例2
序号 组分 质量/份
1 氯化丁基胶 100
2 炭黑N220 40
3 炭黑N330 20
4 环烷油 20
5 防老剂RD 3
6 防老剂4010NA 1
7 均匀剂40MSF 3
8 间接法氧化锌 10
9 氧化镁 0.15
10 促进剂BZ 2
热空气老化120℃×70h性能：硬度变化  +6
拉伸强度变化率，-16.5％
扯断伸长率变化率，-20.2％
动态试验：频率20HZ，预载1mm，振幅±0.5mm，阻尼系数0.35；
实例3
序号 组分 质量/份
1 氯化丁基胶 100
2 N-220炭黑 30
3 N-330炭黑 30
4 环烷油 30
5 防老剂RD 1.5
6 防老剂4010NA 1.5
7 均匀剂40MSF 4.5
8 间接法氧化锌 5
9 氧化镁 0.25
10 促进剂BZ 2.5
热空气老化120℃×70h性能：硬度变化  +8
拉伸强度变化率，-18.3％
扯断伸长率变化率，-26.3％
动态试验：频率20HZ，预载1mm，振幅±0.5mm，阻尼系数0.34。
实例4
序号 组分 质量/份
1 氯化丁基胶 100
2 N-220炭黑 25
3 N-330炭黑 35
4 环烷油 35
5 防老剂RD 2.5
6 防老剂4010NA 3
7 均匀剂40MSF 4
8 间接法氧化锌 10
9 氧化镁 0.5
10 促进剂BZ 2.5
热空气老化120℃×70h性能：硬度变化  +7
拉伸强度变化率，-20.3％
扯断伸长率变化率，-24.8％
动态试验：频率20HZ，预载1mm，振幅±0.5mm，阻尼系数0.33。
实例5
序号 组分 质量/份
1 氯化丁基胶 100
2 N-220炭黑 20
3 N-330炭黑 50
4 环烷油 40
5 防老剂RD 1
6 防老剂4010NA 2
7 均匀剂40MSF 5
8 间接法氧化锌 8
9 氧化镁 0.3
10 促进剂BZ 3
热空气老化120℃×70h性能：硬度变化  +8
拉伸强度变化率，-22.5％
扯断伸长率变化率，-26.8％
动态试验：频率20HZ，预载1mm，振幅±0.5mm，阻尼系数0.36。
采用上述配制原料后，橡胶材料的高阻尼性能满足产品对胶料的性能要求。本发明设计的配制原料通过以上进行了详细描述，本发明的实施可以满足技术要点(1)胶料具有优异的耐热氧老化性能；(2)配制原料胶料具有高阻尼性能。

Claims (4)

1.一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，其组成按重量份如下：氯化丁基胶，100；炭黑N220，10～40；炭黑N330，20～50；环烷油，20～40；防老剂RD，1～3；防老剂4010NA，1～3；均匀剂40MSF，3～6；间接法氧化锌，5～10；氧化镁，0.1～0.5；促进剂BZ，1～5。
2.根据权利要求1所述的一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，其组成按重量份如下：氯化丁基胶，100；炭黑N220，10；炭黑N330，50；环烷油，40；防老剂RD，1；防老剂4010NA，1；均匀剂40MSF，3；间接法氧化锌，5；氧化镁，0.5；促进剂BZ，1。
3.根据权利要求1所述的一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，其组成按重量份如下：氯化丁基胶，100；炭黑N220，40；炭黑N330，20；环烷油，20；防老剂RD，3；防老剂4010NA，1；均匀剂40MSF，3；间接法氧化锌，10；氧化镁，0.15；促进剂BZ，2。
4.根据权利要求1所述的一种汽车减振产品用高阻尼橡胶配制原料，其组成按重量份如下：氯化丁基胶，100；炭黑N220，30；炭黑N330，30；环烷油，30；防老剂RD，1.5；防老剂4010NA，1.5；均匀剂40MSF，4.5；间接法氧化锌，5；氧化镁，0.25；促进剂BZ，2.5。
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