CN102504548B - 一种汽车雨刷胶条用胶料、其制备方法及用该胶料制备雨刷胶条的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车雨刷胶条用胶料、其制备方法及用该胶料制备雨刷胶条的工艺。所述的胶料按重量份计由下述组分构成：甲基乙烯基硅橡胶100份；气相法白炭黑N2020～55份；羟基硅油1～2.5份；润滑剂5～10份；着色剂0～1.7份；双二四硫化剂0.8～2.5份。本发明所述胶料以甲基乙烯基硅橡胶代替现有配方中的天然橡胶或天然橡胶与其它合成橡胶的组合，新增气相法白炭黑N20为补强剂，再结合羟基硅油对气相法白炭黑N20进行结构控制，以提升胶料的耐高低温性能和胶料的强度，并使胶料更易加工；采用特别的润滑剂以使得胶料具有很好的疏水性，对玻璃刮刷后水不易附着在玻璃表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车部件，具体涉及一种汽车雨刷胶条用胶料、其制备方法及用该胶料制备雨刷胶条的工艺。
背景技术
现有汽车雨刷胶条的配方通常由单独采用三元乙丙橡胶、或天然橡胶及丁苯橡胶等其它合成胶配以合适的助剂经过混炼、硫化而成。如公开号为CN101891905A的中国发明专利，公开了一种无骨雨刷胶条，包括天然橡胶、硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂、防老剂、增强剂、填充剂、软化剂辅助成份，其中天然橡胶与辅助成份的质量比为100∶500～1200，所述的辅助成份还包括选自丁苯橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和顺丁橡胶中的一种或两种以上的组合。该发明所述胶条具有较好的拉伸强度和断裂伸长率，但由于其采用的是天然橡胶，导致其在配制过程中必然要加入多种含硫化合物、石油烃等添加剂，这不仅要消耗大量石化能源，而且这类配方的胶条在生产过程中会排出有害气体，对环境的污染大；同时天然橡胶制得的胶条废弃处理较困难，焚烧时产生有毒气体，掩埋时长时间不降解，破坏土壤生态。此外，采用天然橡胶配方的雨刷胶条在耐高温性、耐寒性等方面的性能存在不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以甲基乙烯基硅橡胶为橡胶成分的耐高低温性能优异且耐臭氧性好的汽车雨刷胶条用胶料、该胶料的制备方法以及用该胶料制备雨刷胶条的工艺。采用本发明所述胶料制成的雨刷胶条的疏水性好，对玻璃刮刷后水不易附着在玻璃表面。
本发明所述的汽车雨刷胶条用胶料，按重量份计由下述组分构成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 20～55份；
羟基硅油 1～2.5份；
润滑剂 5～10份；
着色剂 0～1.7份；
双二四硫化剂 0.8～2.5份。
上述各组分的重量份优选为：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 30～50份；
羟基硅油 1～2份；
润滑剂 5～8份；
着色剂 0.1～1份；
双二四硫化剂 1～2份。
上述胶料组成中，
所述羟基硅油的粘度为25～30cp，羟基含量为8～9％。
所述的润滑剂为二甲基硅油、苯甲基硅油或氟硅油，优选为苯甲基硅油。
所述的着色剂为现有常用的着色剂，通常可以是炭黑、氧化铁黑、钛白粉或钛黄，优选为氧化铁黑。
本申请中所述的双二四硫化剂的化学名称为过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)。
上述汽车雨刷胶条用胶料的制备方法，包括以下步骤：
1)将配方量的气相法白炭黑N20、羟基硅油和润滑剂混合均匀后得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼8～12min，将上述混合物料分多次投入捏合机，所述每次投入的时间为：上一次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行下一次投入；所的混合物料全部投入后，半闭盖混炼35～45min，然后升温至155～165℃条件下混炼55～65min，之后抽真空至-0.08～-0.10MPa、保持155～165℃继续混炼110～130min，冷却至50℃，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的着色剂和双二四硫化剂，混合均匀，即得本发明所述的汽车用雨刷胶条胶料。
上述步骤1)中，所述气相法白炭黑N20、羟基硅油和润滑剂混合后分2～4次投入捏合机，每次投入的量相等。
本发明还包括用上述制得的胶料制备雨刷胶条的工艺，具体包括以下步骤：
1)将胶料投入单螺杆挤出机挤出成型，所述单螺杆挤出机的料筒温度为20～50℃，螺杆转速为15～25r/min；
2)挤出物料于450～750℃条件下定型5～25s，之后依次进行低温硫化、高温硫化和中温硫化，冷却，裁断，分条，检测，包装，即得；其中，
所述的低温硫化为在250～300℃条件下硫化60～300s，所述的高温硫化为在300～350℃条件下硫化60～300s，所述的中温硫化为在280～300℃条件下硫化60～300s。
上述工艺的步骤1)中，用挤出机进行挤出成型时需要开发模具，模具的形状根据要制备的雨刷胶条形状确定。
上述工艺的步骤2)中，所述的定型通常在高温定型机中进行，所述的低温硫化、高温硫化和中温硫化均在隧道炉中进行。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1、以甲基乙烯基硅橡胶代替现有配方中的天然橡胶或天然橡胶与其它合成橡胶的组合，新增气相法白炭黑N20为补强剂，再结合羟基硅油对气相法白炭黑N20进行结构控制，以提升胶料的耐高低温性能和胶料的强度，同时减少含硫助剂的使用，并使胶料更易加工；采用特别的润滑剂以使得胶料具有很好的疏水性，对玻璃刮刷后水不易附着在玻璃表面；
2、胶料的制备方法简单易控，工艺性好；
3、用混炼好的胶料制备雨刷胶条的工艺简单，材料损耗少，生产效率高。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
以下各实施例中所述的份数均为重量份。
实施例1
一、胶料组成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 50份；
羟基硅油(粘度为25cp，羟基含量为8％) 1.5份；
苯甲基硅油 7.8份；
氧化铁黑 0.2份；
双二四硫化剂 1.2份。
二、胶料的制备方法：
1)将气相法白炭黑N20、羟基硅油和苯甲基硅油混合均匀得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼10min，然后将上述混合物料分成3次，每次等量的投入到捏合机中(待首次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第二次投入，待第二次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第三次投入)，所述混合物料全部投入后，半闭盖混炼40min，然后升温至160℃条件下混炼60min，之后抽真空至-0.09MPa、保持160℃继续混炼120min，冷却至50℃，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的氧化铁黑和双二四硫化剂，混合均匀，即得本发明所述的汽车用雨刷胶条胶料。
三、雨刷胶条的制备工艺
1)将上述制得的胶料将胶料投入单螺杆挤出机挤出成型，所述单螺杆挤出机的料筒温度为30℃，螺杆转速为15r/min；
2)挤出物料送入高温定型机中于600℃定型20s，之后送入隧道炉中进行硫化(低温硫化：270℃硫化240s，高温硫化：340℃硫化240s，中温硫化：290℃硫化240s)，冷却，裁断，分条，检测，包装，即得到雨刷胶条。
实施例2
一、胶料组成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 30份；
羟基硅油(粘度为30cp，羟基含量为9％) 1.0份；
二甲基硅油 5.0份；
钛白粉 0.2份；
双二四硫化剂 1.2份。
二、胶料的制备方法：
1)将气相法白炭黑N20、羟基硅油和二甲基硅油混合均匀得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼12min，然后将上述混合物料分成2次，每次等量的投入到捏合机中(待首次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第二次投入)，所述混合物料全部投入后，半闭盖混炼35min，然后升温至165℃条件下混炼60min，之后抽真空至-0.08MPa、保持165℃继续混炼130min，冷却至50℃，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的钛白粉和双二四硫化剂，混合均匀，即得本发明所述的汽车用雨刷胶条胶料。
三、雨刷胶条的制备工艺
同实施例1。
实施例3
一、胶料组成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 40份；
羟基硅油(粘度为30cp，羟基含量为8％) 2.5份；
氟硅油 6份；
钛黄 1.5份；
双二四硫化剂 0.8份。
二、胶料的制备方法：
1)将气相法白炭黑N20、羟基硅油和氟硅油混合均匀得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼8min，然后将上述混合物料分成3次投入到捏合机中(第一次、第二次和第三次投入的量分别为混合物料总重的1/2、1/4和1/4；待首次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第二次投入，待第二次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第三次投入)，所述混合物料全部投入后，半闭盖混炼45min，然后升温至155℃条件下混炼65min，之后抽真空至-0.10MPa、保持155℃继续混炼120min，冷却至40℃，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的钛黄和双二四硫化剂，混合均匀，即得本发明所述的汽车用雨刷胶条胶料。
三、雨刷胶条的制备工艺
1)将上述制得的胶料将胶料投入单螺杆挤出机挤出成型，所述单螺杆挤出机的料筒温度为50℃，螺杆转速为25r/min；
2)挤出物料送入高温定型机中于700℃定型15s，之后送入隧道炉中进行硫化(低温硫化：290℃硫化200s，高温硫化：350℃硫化200s，中温硫化：300℃硫化200s)，冷却，裁断，分条，检测，包装，即得到雨刷胶条。
实施例4
一、胶料组成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 20份；
羟基硅油(粘度为28cp，羟基含量为9％) 2份；
苯甲基硅油 6份；
氧化铁黑 1.5份；
双二四硫化剂 0.8份。
二、胶料的制备方法：
1)将气相法白炭黑N20、羟基硅油和苯甲基硅油混合均匀得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼9min，然后将上述混合物料分成4次投入到捏合机中(第一次、第二次、第三次和第四次投入的量分别为混合物料总重的1/7、2/7、3/7和1/7；待首次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第二次投入，待第二次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第三次投入，待第三次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行第四次投入)，所述混合物料全部投入后，半闭盖混炼40min，然后升温至160℃条件下混炼55min，之后抽真空至-0.09MPa、保持160℃继续混炼110min，冷却至30℃，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的氧化铁黑和双二四硫化剂，混合均匀，即得本发明所述的汽车用雨刷胶条胶料。
三、雨刷胶条的制备工艺
1)将上述制得的胶料将胶料投入单螺杆挤出机挤出成型，所述单螺杆挤出机的料筒温度为40℃，螺杆转速为20r/min；
2)挤出物料送入高温定型机中于750℃定型5s，之后送入隧道炉中进行硫化(低温硫化：250℃硫化300s，高温硫化：300℃硫化100s，中温硫化：300℃硫化80s)，冷却，裁断，分条，检测，包装，即得到雨刷胶条。
实施例5
一、胶料组成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 55份；
羟基硅油(粘度为26cp，羟基含量为8％) 1.5份；
苯甲基硅油 8份；
双二四硫化剂 2.5份。
二、胶料的制备方法：
同实施例1，只是在开炼机中不加入着色剂。
三、雨刷胶条的制备工艺
1)将上述制得的胶料将胶料投入单螺杆挤出机挤出成型，所述单螺杆挤出机的料筒温度为20℃，螺杆转速为18r/min；
2)挤出物料送入高温定型机中于500℃定型25s，之后送入隧道炉中进行硫化(低温硫化：260℃硫化150s，高温硫化：320℃硫化150s，中温硫化：280℃硫化300s)，冷却，裁断，分条，检测，包装，即得到雨刷胶条。
分别对上述实施例1～5所制得的雨刷胶条进行性能测试，结果如下述表1所示：
表1
Claims (2)
1.汽车雨刷胶条用胶料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将配方量的气相法白炭黑N20、羟基硅油和润滑剂混合均匀后得到混合物料；
2)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶一次性投入捏合机中，开盖混炼8～12min，将上述混合物料分多次投入捏合机，所述每次投入的时间为：上一次投入的物料与甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后即可进行下一次投入；所述混合物料全部投入后，半闭盖混炼35～45min，然后升温至155～165℃条件下混炼55～65min，之后抽真空至-0.08～-0.10MPa、保持155～165℃继续混炼110～130min，冷却至50℃以下，排料，在滤胶机中滤胶得到基础混炼胶；
3)将基础混炼胶投入开炼机，再加入配方量的着色剂和双二四硫化剂，混合均匀，即得所述的汽车用雨刷胶条胶料；其中，
所述的汽车雨刷胶条用胶料按重量份计由下述组分构成：
甲基乙烯基硅橡胶 100份；
气相法白炭黑N20 20～55份；
羟基硅油 1～2.5份；
润滑剂 5～10份；
着色剂 0～1.7份；
双二四硫化剂 0.8～2.5份；
所述的润滑剂为二甲基硅油、苯甲基硅油或氟硅油。
2.根据权利要求1所述汽车雨刷胶条用胶料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述气相法白炭黑N20、羟基硅油和润滑剂混合后分2～4次投入捏合机，每次投入的量相等。
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