CN103724821A - 一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，本发明由三元乙丙橡胶、聚丙烯、石蜡油、三氧化二锑、十溴联苯醚、抗紫外线剂、抗氧剂、硫化剂、助硫化剂、滑石粉、着色剂、硼酸锌、硬脂酸钙和磷酸酯组成。本发明具有摩擦系数小，良好的弹性、耐磨性、耐晒，又具有一定的耐燃烧性，可回收利用，特别适用于汽车门窗的密封。

Description

一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条
技术领域
本发明属于汽车领域，具体涉及一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条。
背景技术
现有汽车所采用的密封条材质主要是聚氯乙烯、热固性三元乙丙橡胶、硅橡胶和热塑性弹性体等，其中占绝大数的是聚氯乙烯和热固性三元乙丙橡胶材质。聚氯乙烯密封条存在老化性能差、不耐热、不环保等缺陷，装配到汽车门窗上使用一定年限后，在阳光照射下就会老化、龟裂，起不到很好的密封作用。 热固性三元乙丙橡胶密封条在制备过程中，需要经过密炼机密炼和很长的烘箱硫化，间隙生产，工艺复杂，生产工序长，耗能高，设备投资大，并对环境有一定的污染，废胶条或更换下来的胶条不能回收直接再利用，与废轮胎一样被废弃堆积在外，形成“黑色污染”，同时该产品的材料不具有热塑性树脂的热可塑加工性能以及不能做成彩色制品等。另外，以SBS、SEBS 为基材的热塑性弹性体材质的密封条常温弹性好，但高温时，耐热和耐候性稍差，同时弹性也偏差，存在容易老化的问题，且不宜用于汽车门窗的密封。
因此，如何开发一种既能满足汽车门窗密封条要求，又具有环保并且可回收利用的新材料是一个需要解决的问题，以满足汽车门窗密封条的要求。
发明内容
本发明的目的是要提供一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，具有摩擦系数小，良好的弹性、耐磨性、耐晒，又具有一定的耐燃烧性，可回收利用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，该汽车门窗密封条由以下重量份的组分组成：
三元乙丙橡胶        35 — 45   
聚丙烯              21 — 34
石蜡油               3.2 — 5.8
三氧化二锑          30 — 40
十溴联苯醚          11 — 12
抗紫外线剂          0.5 — 2
抗氧剂              0.35 — 0.8
硫化剂              0.5 — 2
助硫化剂            2 — 4
滑石粉              7 — 8
着色剂              0.3 — 0.5
硼酸锌              10 — 15
硬脂酸钙            0.4 
磷酸酯              5 — 10
进一步地，所述三元乙丙橡胶为门尼黏度在55—74的橡胶颗粒，所述的聚丙烯为熔融指数为3—6g /10min的共聚型聚丙烯。
进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168和抗氧剂1076按照质量比1 : 3 : 2.5 : 4混配。
进一步地，所述的抗紫外线为抗紫外线剂326、抗紫外线327、抗紫外线剂531按照质量比1 : 1.3 ：0.8 混配。
进一步地，所述磷酸酯为磷酸三（丁氧乙基）酯、磷酸三乙酯中的一种或者两种的组合。
进一步地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
进一步地，所述助硫化剂为二糠叉丙酮、三烯丙基异氰脲酸脂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和双马来酰亚胺中一种或者多种的组合。
基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条的制备方法，制备步骤如下：
1）称取原料：按照如下重量份称取原料，三元乙丙橡胶 35 — 45份、聚丙烯          21 — 34份、石蜡油 3.2 — 5.8份、三氧化二锑 30 — 40份、十溴联苯醚 11 — 12份、抗紫外线剂 0.5 — 2份、抗氧剂 0.35 — 0.8份、硫化剂 0.5 — 2份、助硫化剂  2 — 4份、滑石粉 7 — 8份、着色剂 0.3 — 0.5份、硼酸锌 10 — 15份、硬脂酸钙0.4份、磷酸酯 5 — 10份；
2）混配：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、硼酸锌、硬脂酸钙、滑石粉、十溴联苯醚和三氧化二锑在室温下，在搅拌锅内混配捏合均匀，再将石蜡油和磷酸酯加入搅拌锅内搅拌均匀得到复合增塑剂；
3）将步骤2）的中的混合料加入双螺杆挤出机的料斗，主机加热，主机加热区为11 段，各区段温度设定为200 ～ 220℃，机头温度设定为180 ～ 210℃，在第四区段加入硫化剂和助硫化剂，在第八区段加入步骤2）的复合增塑剂，使混合料充分熔化、分散、硫化、增塑、混合、分散、挤出、造粒、冷却、脱水、筛分得热塑性三元乙丙橡胶粒子，时间为3 ～ 6 分钟；
4）配色：将步骤3）的热塑性三元乙丙橡胶粒子和着色剂在塑料混色搅拌锅内搅拌，着色搅拌均匀，室温，时间2分钟，放出得到着色混合料；
5）单螺杆挤出机塑化挤出：
a、将步骤4）的着色混合料加入单螺杆挤出机料斗中，主机加热，主机加热区段为5 段，各区段温度设定为180℃，机头温度设定为175℃ ；
b、装配好机头待挤出密封条口型模，加热，温度设定为170～ 175℃ ；
c、启动主机转速，先慢速加料，待口模出料后再缓慢逐渐将速度提高到44～ 50rpm ；
d、定型、冷却、裁断、检验、包装：口模挤出的密封条经过水槽定型、冷却，通过履带式牵引机牵引，最后按照规定的长度进行裁断，检验和包装。
与现有技术相比，本发明的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，即在常规的动态硫化化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备中引入由石蜡油、三氧化二锑、十溴联苯醚、抗紫外线剂、抗氧剂、硫化剂、助硫化剂、滑石粉、硼酸锌、硬脂酸钙和磷酸酯组成的填充改性剂来制备出具有一定耐燃烧的无卤热塑性三元乙丙橡胶材料及采用此材料，添加少量着色剂来制备各种颜色的汽车门窗密封条，满足现代人们对汽车门窗密封条的需求。
本发明的石蜡油、三氧化二锑和十溴联苯醚三者配合使用，使组分的相容性、产品的挤出加工性以及阻燃性三者之间达到一个最佳平衡；硼酸锌与硬脂酸钙有极强的协同作用，两者配合使用可以发挥阻燃协效作用和抑烟功能，滑石粉具有利于产品挤出定型和尺寸稳定性，同时具有燃烧抗滴落性。因此本发明的汽车门窗密封条具有摩擦系数小，良好的弹性、耐磨性、耐晒，又具有一定的耐燃烧性，可回收利用，具有极强的应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，由以下重量份的组分组成：
三元乙丙橡胶        35 — 45   
聚丙烯              21 — 34
石蜡油               3.2 — 5.8
三氧化二锑          30 — 40
十溴联苯醚          11 — 12
抗紫外线剂          0.5 — 2
抗氧剂              0.35 — 0.8
硫化剂              0.5 — 2
助硫化剂            2 — 4
滑石粉              7 — 8
着色剂              0.3 — 0.5
硼酸锌              10 — 15
硬脂酸钙            0.4 
磷酸酯              5 — 10
进一步地，所述三元乙丙橡胶为门尼黏度在55—74的橡胶颗粒，所述的聚丙烯为熔融指数为3—6g /10min的共聚型聚丙烯。
进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168和抗氧剂1076按照质量比1 : 3 : 2.5 : 4混配。
进一步地，所述的抗紫外线为抗紫外线剂326、抗紫外线327、抗紫外线剂531按照质量比1 : 1.3 ：0.8 混配。
进一步地，所述磷酸酯为磷酸三（丁氧乙基）酯、磷酸三乙酯中的一种或者两种的组合。
进一步地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
进一步地，所述助硫化剂为二糠叉丙酮、三烯丙基异氰脲酸脂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和双马来酰亚胺中一种或者多种的组合。
着色剂的选用可以根据市场的需求进行添加，但是着色剂的加入量应当按照上述的比例加入。作为一种选择的方式，着色剂为具有耐温250℃以上和耐晒变的颜料色粉或以此色粉的聚乙烯、聚丙烯为载体的色母粒。
基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条的制备方法，制备步骤如下：
1）称取原料：按照如下重量份称取原料，三元乙丙橡胶 35 — 45份、聚丙烯          21 — 34份、石蜡油 3.2 — 5.8份、三氧化二锑 30 — 40份、十溴联苯醚 11 — 12份、抗紫外线剂 0.5 — 2份、抗氧剂 0.35 — 0.8份、硫化剂 0.5 — 2份、助硫化剂  2 — 4份、滑石粉 7 — 8份、着色剂 0.3 — 0.5份、硼酸锌 10 — 15份、硬脂酸钙0.4份、磷酸酯 5 — 10份；
2）混配：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、硼酸锌、硬脂酸钙、滑石粉、十溴联苯醚和三氧化二锑在室温下，在搅拌锅内混配捏合均匀，再将石蜡油和磷酸酯加入搅拌锅内搅拌均匀得到复合增塑剂；
3）将步骤2）的中的混合料加入双螺杆挤出机的料斗，主机加热，主机加热区为11 段，各区段温度设定为200 ～ 220℃，机头温度设定为180 ～ 210℃，在第四区段加入硫化剂和助硫化剂，在第八区段加入步骤2）的复合增塑剂，使混合料充分熔化、分散、硫化、增塑、混合、分散、挤出、造粒、冷却、脱水、筛分得热塑性三元乙丙橡胶粒子，时间为3 ～ 6 分钟；
4）配色：将步骤3）的热塑性三元乙丙橡胶粒子和着色剂在塑料混色搅拌锅内搅拌，着色搅拌均匀，室温，时间2分钟，放出得到着色混合料；
5）单螺杆挤出机塑化挤出：
a、将步骤4）的着色混合料加入单螺杆挤出机料斗中，主机加热，主机加热区段为5 段，各区段温度设定为180℃，机头温度设定为175℃ ；
b、装配好机头待挤出密封条口型模，加热，温度设定为170～ 175℃ ；
c、启动主机转速，先慢速加料，待口模出料后再缓慢逐渐将速度提高到44～ 50rpm ；
d、定型、冷却、裁断、检验、包装：口模挤出的密封条经过水槽定型、冷却，通过履带式牵引机牵引，最后按照规定的长度进行裁断，检验和包装。
与现有技术相比，本发明的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，即在常规的动态硫化化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备中引入由石蜡油、三氧化二锑、十溴联苯醚、抗紫外线剂、抗氧剂、硫化剂、助硫化剂、滑石粉、硼酸锌、硬脂酸钙和磷酸酯组成的填充改性剂来制备出具有一定耐燃烧的无卤热塑性三元乙丙橡胶材料及采用此材料，添加少量着色剂来制备各种颜色的汽车门窗密封条，满足现代人们对汽车门窗密封条的需求。
本发明的石蜡油、三氧化二锑和十溴联苯醚三者配合使用，使组分的相容性、产品的挤出加工性以及阻燃性三者之间达到一个最佳平衡；硼酸锌与硬脂酸钙有极强的协同作用，两者配合使用可以发挥阻燃协效作用和抑烟功能，滑石粉具有利于产品挤出定型和尺寸稳定性，同时具有燃烧抗滴落性。因此本发明的汽车门窗密封条具有摩擦系数小，良好的弹性、耐磨性、耐晒，又具有一定的耐燃烧性，可回收利用，具有极强的应用价值。
本发明不仅适用于汽车门窗的密封条，还能适用于制作其他领域的密封条。
实施例一
三元乙丙橡胶 35份、聚丙烯21份、石蜡油 3.2 份、三氧化二锑 30份、十溴联苯醚 11份、抗紫外线剂 0.5份、抗氧剂 0.35份、硫化剂 0.5份、助硫化剂  2份、滑石粉 7份、着色剂 0.3份、硼酸锌 10份、硬脂酸钙0.4份、磷酸酯 5份。
实施例二
三元乙丙橡胶  45份、聚丙烯 34份、石蜡油 5.8份、三氧化二锑40份、十溴联苯醚 12份、抗紫外线剂2份、抗氧剂  0.8份、硫化剂 2份、助硫化剂 4份、滑石粉 8份、着色剂 0.5份、硼酸锌15份、硬脂酸钙0.4份、磷酸酯 10份。
实施例三
三元乙丙橡胶 40份、聚丙烯25份、石蜡油4份、三氧化二锑35份、十溴联苯醚11.5份、抗紫外线剂1份、抗氧剂0.6份、硫化剂 1.5份、助硫化剂 3份、滑石粉7.5份、着色剂 0.4份、硼酸锌12份、硬脂酸钙0.4份、磷酸酯6份。

Claims (7)

1.一种基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，该汽车门窗密封条由以下重量份的组分组成：
三元乙丙橡胶        35 — 45   
聚丙烯              21 — 34
石蜡油               3.2 — 5.8
三氧化二锑          30 — 40
十溴联苯醚          11 — 12
抗紫外线剂          0.5 — 2
抗氧剂              0.35 — 0.8
硫化剂              0.5 — 2
助硫化剂            2 — 4
滑石粉              7 — 8
着色剂              0.3 — 0.5
硼酸锌              10 — 15
硬脂酸钙            0.4 
磷酸酯              5 — 10 。
2.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为门尼黏度在55—74的橡胶颗粒，所述的聚丙烯为熔融指数为3—6g / 10min的共聚型聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168和抗氧剂1076按照质量比1 : 3 : 2.5 : 4混配。
4.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述的抗紫外线为抗紫外线剂326、抗紫外线327、抗紫外线剂531按照质量比1 : 1.3 ：0.8 混配。
5.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述磷酸酯为磷酸三（丁氧乙基）酯、磷酸三乙酯中的一种或者两种的组合。
6.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
7.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的汽车门窗密封条，其特征在于，所述助硫化剂为二糠叉丙酮、三烯丙基异氰脲酸脂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和双马来酰亚胺中一种或者多种的组合。
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