CN102516673A - 一种汽车门窗直线部位密封条及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种汽车门窗直线部位密封条及制备方法，用于解决汽车门窗直线部位密封条压缩永久变形率高的问题。其技术方案是，所述密封条由下述质量份的物质制备而成：三元乙丙橡胶9090M:22～27、三元乙丙橡胶3072EM:6～10、活性氧化锌:1～3、硬脂酸:0.4～0.8、分散剂L-24:0.4～1.0、聚乙二醇:0.7～1.1、GPF级炭黑N650:25～30、重质碳酸钙:10～14、石蜡油:16～20、氧化钙:1～3、促进剂:1.3～1.7、防焦剂CTP:0.05～0.08、硫磺:0.2～0.6、OBSH类发泡剂N8000W:0.8～1.2。本发明产品回弹性好、耐老化和臭氧性能优异、低温使用性能好、视密度适中。

Description

一种汽车门窗直线部位密封条及制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶制品，特别是用于汽车门窗直线部位的密封条及制备方法，属汽车技术领域。
背景技术
汽车门窗直线部位密封条是汽车门窗上必不可少的配件，它依靠密封条的压缩变形来弥补汽车门窗的缝隙，起到密封和减震作用。汽车门窗密封条可以防止外部的风、雨及尘土等有害物质侵入车内，减少汽车在行驶中门、窗等部位产生的振动，能缓和车门关闭时的冲击力，还能提高隔音和隔热效果。此外，汽车前后门窗的密封条可以防止车辆在高速行驶时气流产生的噪音，提高整车的舒适性。汽车门窗直线部位密封条在长期使用过程中易发生弹性消失、老化、开裂等形象，严重影响其密封性能和减震性能。现有汽车门窗密封条直线部位，压缩永久变形率约为48%（70℃×96h），压缩永久变形是衡量汽车门窗密封条密封性、减震性和使用寿命的重要指标，因此改进现有汽车门窗直线部位密封条配方和制备方法，是降低压缩永久变形率的有效途径。
发明内容
本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种可以明显降低压缩永久变形率的汽车门窗直线部位密封条及制备方法。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种汽车门窗直线部位密封条，其特别之处是：所述密封条原料由下述质量份的物质制备而成：三元乙丙橡胶9090M:22～27，三元乙丙橡胶3072EM:6～10，活性氧化锌:1～3，硬脂酸:0.4～0.8，分散剂L-24:0.4～1.0，聚乙二醇:0.7～1.1，GPF 级炭黑N650:25～30，重质碳酸钙:10～14，石蜡油:16～20，氧化钙:1～3，促进剂:1.3～1.7，防焦剂CTP:0.05～0.08，硫磺:0.2～0.6，OBSH类发泡剂N8000W:0.8～1.2。
上述汽车门窗直线部位密封条，所述促进剂由下述质量份的物质组成：促进剂BZ：0.15～0.45，促进剂M-75：0.15～0.45，促进剂TMTD：0.15～0.34，促进剂PZ-80：0.15～0.34，促进剂TDEC-70：0.05～0.09，促进剂DTDM-80：0.15～0.45。
一种汽车门窗直线部位密封条制备方法，它包括一段胶料混炼、二段胶料混炼和挤出工艺，其特别之处是：所述挤出工艺中，高温段温度：300℃，微波硫化温度220±10℃，一段热风温度230±10℃，二段热风温度240±10℃，三段热风温度250±10℃，微波功率：3.5±1Kw，挤出速度12m/min 。 
本发明针对普通汽车门窗直线部位密封条压缩永久变形率高的问题对所述密封条的原料配比和制备方法进行了改进。经反复研究试验，给出以三元乙丙橡胶、活性氧化锌、炭黑、重质碳酸钙、石蜡油、促进剂、发泡剂等物质组成的原料配方及制备方法。采用本发明技术，可使汽车门窗直线部位密封条压缩永久变形率大幅度降低至20-30%（70℃×96h），该指标的降低使汽车密封条直线部位具有回弹性好、耐老化和臭氧性能优异、低温使用性能好、视密度适中等特点。
具体实施方式
本发明关键技术在于针对汽车门窗直线部位海绵胶料压缩永久变形大的问题，经反复研究试验给出优化配方。配方中选用的三元乙丙橡胶具有良好的耐候性、物理机械性能和加工性能。为了达到缩短硫化时间来实现期望的生产效率，生胶牌号选定为快速硫化型的9090M（日本三井化学公司产品，ENB含量为14.2%），其硫化速度快，既可在较短的时间内建立深度的交联，又可以获得好的压缩永久变形等物理机械性能；同时，为了避免过高的ENB含量引起胶料在混炼或挤出过程中出现炭黑焦烧的可能性，添加一定比例的低ENB含量、窄分子量分布的生胶牌号3072EM（日本三井化学公司产品，ENB含量为5.4%）。
硫化体系和发孔体系是提高海绵胶料汽车密封条性能的关键,而硫化速度和发孔速度之间的协调关系更是与产品质量有着密切的关系。硫化速度过快,海绵起发效果不好,制品发硬。密度过大,发孔速度过快,孔发得过大,断面形状保持性差,产品外观质量不好。本发明配比，采用以调整硫化速度为主,发孔速度为辅的原则,选择以硫磺、硫磺给予体（促进剂DTDM）为硫化剂和多种促进剂并用的半有效硫化体系。
 发孔体系采用微孔发泡剂OBSH，微孔发泡剂OBSH的优点主要是分解温度低、分解速度快、无着色污染性、分解产物无味无毒等，而且具有发孔容易，泡孔结构均匀细腻，海绵胶的尺寸稳定性好等特点。
填料是海绵胶料发泡的成核剂，在海绵胶料中必不可少。海绵胶一般粘度较低，为了便于分散，实现较高的发泡率、低的压缩永久变形和柔软的手感，并使胶料的粘度和强度不至于增高过快，以得到细密的海绵结构。同时，炭黑具有很好的微波吸收性能。但是,炭黑粒子过细将会引起橡胶模量增长,影响微波对胶料的穿透,造成加热不均。本发明选用中等补强性能GPF 级炭黑N650作为三元乙丙橡胶的补强剂和极性增强剂，同时以重质碳酸钙作为填充剂。
三元乙丙橡胶另一个突出的特点是橡胶分子缺乏极性基因,橡胶的极性小,而微波硫化生产线的微波硫化的主要原理是通过微波箱内微波管(磁控管) 发射电磁波穿透被硫化的胶料,胶料在电磁波的作用下原来杂乱无章的极性分子随着电磁波的作用进行快速反复取向运动,由于极性分子的高速交变运动而获得能量从而达到迅速加热效果。因此完成微波加热的一个必要条件是胶料中必须含有极性分子,为了使三元乙丙橡胶满足微波硫化的要求,经过实验选择了长链分子上含有羟基极性基因的聚乙二醇( PEG) 作为极性添加剂。
此外，三元乙丙胶橡胶，配合软化剂可有效降低胶料的黏度，使发泡倍率提高，并能改善胶料的加工工艺性能。本发明选择与其相容性好的石蜡油。
本发明方法的挤出工艺的主要工艺参数如下：高温段温度：300℃，微波硫化温度220±10℃，一段热风温度230±10℃，二段热风温度240±10℃，三段热风温度250±10℃，微波功率：3.5±1Kw，挤出速度12m/min 。
以下给出几个本发明原料配比实施例：
实施例1，按照如下质量份称取原料：三元乙丙橡胶9090M:24，三元乙丙橡胶3072EM:9，活性氧化锌:2，硬脂酸:0.6，分散剂（L-24）:1.0，聚乙二醇:1.0，GPF 级炭黑（N650）:27，重质碳酸钙:12，石蜡油:18，氧化钙:2，促进剂BZ：0.45，促进剂M-75：0.31，促进剂TMTD：0.22，促进剂PZ-80：0.34，促进剂TDEC-70：0.07，促进剂DTDM-80：0.31，防焦剂（CTP）:0.07，硫磺:0.4，OBSH类发泡剂（N8000W）:1.0。
实施例2，按照如下质量份称取原料：三元乙丙橡胶9090M:22，三元乙丙橡胶3072EM:10，活性氧化锌:1，硬脂酸:0.4，分散剂（L-24）:0.6，聚乙二醇:0.7，GPF 级炭黑（N650）:25，重质碳酸钙:10，石蜡油:16，氧化钙:1，促进剂BZ：0.15，促进剂M-75：0.35，促进剂TMTD：0.15，促进剂PZ-80：0.15，促进剂TDEC-70：0.05，促进剂DTDM-80：0.45，防焦剂（CTP）:0.08，硫磺:0.2，OBSH类发泡剂（N8000W）:0.8。
实施例3，按照如下质量份称取原料：三元乙丙橡胶9090M:27，三元乙丙橡胶3072EM:6，活性氧化锌:3，硬脂酸:0.6，分散剂（L-24）:0.7，聚乙二醇:0.9，GPF 级炭黑（N650）:29，重质碳酸钙:13，石蜡油:20，氧化钙:3，促进剂BZ：0.45，促进剂M-75：0.20，促进剂TMTD：0.34，促进剂PZ-80：0.23，促进剂TDEC-70：0.09，促进剂DTDM-80：0.15，防焦剂（CTP）:0.05，硫磺:0.5，OBSH类发泡剂（N8000W）:1.2。
实施例4，按照如下质量份称取原料：三元乙丙橡胶9090M:23，三元乙丙橡胶3072EM:9，活性氧化锌:2，硬脂酸:0.8，分散剂（L-24）:0.4，聚乙二醇:0.8，GPF 级炭黑（N650）:30，重质碳酸钙:14，石蜡油:18，氧化钙:2，促进剂BZ：0.30，促进剂M-75：0.15，促进剂TMTD：0.30，促进剂PZ-80：0.25，促进剂TDEC-70：0.07，促进剂DTDM-80：0.30，防焦剂（CTP）:0.07，硫磺:0.6，OBSH类发泡剂（N8000W）:1.0。
实施例5，按照如下质量份称取原料：三元乙丙橡胶9090M:24，三元乙丙橡胶3072EM:8，活性氧化锌:2，硬脂酸:0.6，分散剂（L-24）:1.0，聚乙二醇:1.0，GPF 级炭黑（N650）:27，重质碳酸钙:12，石蜡油:18，氧化钙:2，促进剂BZ：0.35，促进剂M-75：0.25，促进剂TMTD：0.24，促进剂PZ-80：0.28，促进剂TDEC-70：0.08，促进剂DTDM-80：0.32，防焦剂（CTP）:0.07、硫磺:0.4，OBSH类发泡剂（N8000W）:1.0。
本发明汽车门窗直线部位密封条制备方法包括一段胶料混炼、二段胶料混炼和挤出工艺，其中一段胶料混炼、二段胶料混炼与现有工艺相同。挤出工艺的主要工艺参数如下：高温段温度：300℃，微波硫化温度220±10℃，一段热风温度230±10℃，二段热风温度240±10℃，三段热风温度250±10℃，微波功率：3.5±1Kw，挤出速度12m/min 。

Claims (3)

1.一种汽车门窗直线部位密封条，其特征在于：所述密封条原料由下述质量份的物质制备而成：三元乙丙橡胶9090M:22～27，三元乙丙橡胶3072EM:6～10，活性氧化锌:1～3，硬脂酸:0.4～0.8，分散剂L-24:0.4～1.0，聚乙二醇:0.7～1.1，GPF 级炭黑N650:25～30，重质碳酸钙:10～14，石蜡油:16～20，氧化钙:1～3，促进剂:1.3～1.7，防焦剂CTP:0.05～0.08，硫磺:0.2～0.6，OBSH类发泡剂N8000W:0.8～1.2。
2.根据权利要求1所述的汽车门窗直线部位密封条，其特征在于：所述促进剂由下述质量份的物质组成：促进剂BZ：0.15～0.45，促进剂M-75：0.15～0.45，促进剂TMTD：0.15～0.34，促进剂PZ-80：0.15～0.34，促进剂TDEC-70：0.05～0.09，促进剂DTDM-80：0.15～0.45。
3.一种制备如权利要求1或2所述的汽车门窗直线部位密封条的方法，它包括一段混料密炼、二段混料密炼和挤出工艺，其特征在于：所述挤出工艺中，高温段温度：300℃，微波硫化温度220±10℃，一段热风温度230±10℃，二段热风温度240±10℃，三段热风温度250±10℃，微波功率：3.5±1Kw，挤出速度12m/min 。
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