CN104072884B - 挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条，由密实胶材料、发泡材料、带绒布效果的橡胶皮膜材和芯金组成，将橡胶、白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇进行橡胶一段炼胶；再一段炼胶成品、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂混合进行二段炼胶；将二段炼胶成品与密实胶材料、发泡材料、芯金通过挤出和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条，经成型修剪制得而成。本发明还提供了一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法。本发明直接通过押出机在高压力条件下押出复合成形，无须后续的植绒工艺，不需要使用胶水，不会产生气味，没有绒毛飞絮，并且减少了设备投入和人工投入，降低了材料成本。

Description

挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车橡胶密封条领域，具体的是指一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条及其制备方法。
背景技术
目前在一些普通车型上，车门密封条基材表面都是一层光滑的彩色橡胶材料。而在宝马等高档车型上，车门密封条基材表面都会涂覆一层绒毛材料，以提高密封条表面触摸的光滑性和美化外观。在车门密封条表面涂覆一层绒毛材料，即行业内的“植绒工序”。“植绒工序”中使用的胶水气味大、绒毛飞絮多；同时设备和人工的投入也会增加材料成本。
发明内容
针对上述技术现状，本发明的第一目的是提供一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条。
本发明的第二目的是提供这种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，生产该橡胶密封条投入设备和人工成本低，有利于材料成本控制，加工过程不产生无异味，不产生绒毛飞絮。
本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条，由密实胶材料、发泡材料、带绒布效果的橡胶皮膜材和芯金组成，其特征在于：该橡胶密封条是由如下方法制得而成，将橡胶、白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇进行橡胶一段炼胶，所述橡胶与白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为40％～43.86％：21.93％～24％:30.7％～32％:1.75％～2.40％:0.8％～0.88％:0.8％～0.88％；
再将一段炼胶成品、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂混合进行二段炼胶制得二段炼胶成品；所述一段橡胶与硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂的投料质量比为94.7％～96.61％:0.42％～1.14％:1.69％～2.27％:1.27％～1.89％；
最后将所述二段炼胶成品与密实胶材料、发泡材料、芯金通过复合挤出成型和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条，所述硫化后的橡胶密封条带绒布效果的橡胶皮膜材的比重为0.6±0.1g/cm3；硫化后的橡胶密封条经成型修剪制得该挤出成型的带绒布效果的汽车密封条。
作为优选方案，所述芯金厚度为0.35±0.05mm，幅宽36±0.3mm，镰刀弯5mm/2m；镰刀弯是指芯金的直度，即在试验台上画一条线，然后将芯金沿改线放置，检测芯金与直线的最大偏离距离；该单位即2m的芯金沿直线放置，最大的偏离距离为5mm。
本发明的第二目的是通过如下措施来达到的：挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤:
(1)橡胶一段炼胶：橡胶、白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇在密炼机中加压密炼10～12min，至温度达到130～140℃，然后将初混胶输送至开炼机进行开炼7～8min、冷却、切片，制得一段炼胶成品；所述橡胶与白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为40％～43.86％：21.93％～24％:30.7％～32％:1.75％～2.40％:0.8％～0.88％:0.8％～0.88％；
(2)橡胶二段炼胶：将一段炼胶成品、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂加入密炼机在50℃～60℃的条件下，密炼4～5min，然后输送至开炼机进行开炼5～6min、冷却、切条，制得二段炼胶成品；所述一段橡胶与硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂的投料质量比为94.7％～96.61％:0.42％～1.14％:1.69％～2.27％:1.27％～1.89％；
(3)复合挤出成型：将步骤(2)中的二段炼胶成品与芯金通过挤出机塑炼，挤出机的温度是50～70℃，在挤出口模处高压复合成型，口模温度为60～70℃；
(4)烘箱硫化：将步骤(3)中复合完成的橡胶材料通过高温烘箱进行橡胶硫化，制得硫化橡胶；烘箱温度为230～250℃，硫化时间为8～10min；
(5)产品成型、修剪、入库：对步骤(4)中硫化橡胶进行成型修剪和成品入库，制成挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条。
作为一种优选方案，所述步骤(1)中的橡胶为在ML(1+4)100℃条件下，门尼粘度为30～40的三元乙丙橡胶；白炭黑是指含有二氧化硅的粒径在200nm的炭黑粒子；橡胶填充油为石蜡油含量是60％～70％，芳烃油含量低于3％的环保型橡胶填充油。
作为又一种优选方案，所述步骤(2)中的硫化剂为粒径在200目的不溶性硫磺；所述复合促进剂是由MBTS、ZDMC、TMTD、DPG、DPTT按质量比32.26％:32.26％:16.12％:9.68％：9.68％复合配制而；所述微球发泡剂是粒径为20um的微小球状塑料颗粒，发泡温度为180～200℃。
作为又一种优选方案，以质量分数计，所述步骤(3)中的芯金各组分含量为碳0.05％，硅0.017％，锰0.23％，磷0.016％，硫0.007％，其余为铁。
本发明中橡胶发泡材料采用目前通用技术生产；所述的橡胶密实胶材料在另一份专利中有说明。
本发明的优点在于：本发明利用新型的微球发泡剂和复合促进剂，通过挤出和烘箱硫化后，制得表面带绒布效果的橡胶密封条。新型的橡胶绒布材料直接通过押出机在高压力条件下押出复合成形，无须后续的植绒工艺，不需要使用胶水，不会产生气味，没有绒毛飞絮，并且减少了设备投入和人工投入，降低了材料成本。
附图说明
图1是本发明芯金的主视结构示意图。
图2是本发明芯金的侧视结构示意图。
图中：芯金①处尺寸为36±0.3mm；②处尺寸为0.35±0.05mm；③处尺寸为2.4±0.05mm；④处尺寸为3.2±0.2mm。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明所用的原料橡胶为三元乙丙橡胶，白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂、芯金均为市售品。
实施例1：
本发明的制备方法的过程如下：
(1)按配方要求对橡胶一段胶材料和二段胶材料进行原辅材料计量配合。
(2)一段胶生胶塑炼：将50kg橡胶生胶在加压式密炼机上进行生胶塑炼，塑炼时间为4min，塑炼温度为60℃。
(3)一段胶混炼：向塑炼好的生胶中，依次加入白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇，进行混炼；密炼机混炼工艺为加压密炼6min至温度达到130℃。
(4)一段胶开炼：将混炼好的一段胶输送至开炼机，在开炼机上进行开练7min，开练完成后，进行胶片切片、冷却、包装。
(5)二段胶橡胶塑炼：将50kg橡胶一段胶在加压式密炼机上进行初加工塑炼，塑炼时间为1min，塑炼温度为45℃。
(6)二段胶混炼：向塑炼好的一段胶中，依次加入硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂，进行混炼；密炼机混炼工艺为加压密炼3min，塑炼温度为50℃。
(7)二段胶开练：将混炼好的二段胶输送至开炼机，在开炼机上进行开练5min，开练完成后，进行胶片切片、冷却，装框后放置橡胶恒温室，恒温室温度为10-16℃。
(8)芯金预成型：将芯金进行芯金预成型，成型后的芯金通过口模，牵引至牵引机。
(9)橡胶复合挤出：将上述橡胶密实材、橡胶发泡材和挤出橡胶绒布材料通过挤出机塑炼，塑炼后再口模处复合，复合后牵引至烘箱。挤出机温度为50℃，挤出机转速依产品形状而定，挤出机机头温度为60℃。
(10)橡胶烘箱硫化：将复合挤出的橡胶密封条，依次牵引通过四节烘箱至牵引机，牵引机下压，固定橡胶密封条牵引位置和速度。烘箱温度为230℃，烘箱一二节除高温热风后，各有一处微波硫化装置，微波功率为3Kw，硫化时间约10min，烘箱内产品牵引速度，由挤出机和牵引机确定。
(11)橡胶成型修剪和成品入库：将完成硫化的橡胶密封条按照图纸要求进行成型和修剪，完成后产品入库封存。
实施例2：制备方法的步骤同实施例1，区别在于：(2)中一段胶塑炼时间4min，塑炼温度65℃。(3)中密炼机混炼工艺为加压密炼7.5min至温度达到135℃。(4)中开炼机上开练时间7.5min。(5)中二段胶塑炼时间1min，塑炼温度45℃。(6)中二段胶密炼机混炼工艺为加压密炼3.5min，密炼温度值55℃。(7)中二段胶在开炼机上开练5.5min。(9)中挤出机温度60℃，挤出机机头温度65℃。(10)中烘箱温度240℃，微波功率2Kw，硫化时间约9min。
实施例3：制备方法的步骤同实施例1，区别在于：(2)中一段胶塑炼时间4min，塑炼温度70℃。(3)中密炼机混炼工艺为加压密炼8min至温度达到140℃。(4)中开炼机上开练时间8min。(5)中二段胶塑炼时间1min，塑炼温度45℃。(6)中二段胶密炼机混炼工艺为加压密炼4min，密炼温度值60℃。(7)中二段胶在开炼机上开练6min。(9)中挤出机温度70℃，挤出机机头温度70℃。(10)中烘箱温度250℃，微波功率2Kw，硫化时间约8min。
实施例4～6：制备方法同实施例1。
本发明实施例1～3的配方如表1所示。
表1橡胶密实材实施例配方：
本发明试验获得的橡胶绒布材料各项性能参见表2。
表2挤出橡胶绒布材料实施例材料性能。
结论：实施例1～3配方制作的橡胶绒布材料涂膜污染性好，臭味试验都能满足主机厂的要求，耐臭氧和耐摩擦性能优异，带有阻燃效果，且材料比重低。已基本满足各主机厂的材料性能要求。
本发明实施例4～6的配方如表3所示。
表3橡胶密实材实施例配方：
本发明中MBTS是指化学药品二硫化二苯并噻唑，是一种中速橡胶硫化促进剂；其中ZDMC是指化学药品二甲基二硫代氨基甲酸锌，是一种超速橡胶硫化促进剂；其中TMTD是指化学药品二硫化四甲基秋兰姆，是一种超速硫化促进剂；其中DPG是指化学药品二苯胍，是一种中速橡胶硫化促进剂；其中DPTT是指化学药品四硫化双五甲撑秋兰姆，是一种辅助促进剂。

Claims (6)

1.一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条，由密实胶材料、发泡材料、带绒布效果的橡胶皮膜材和芯金组成，其特征在于：该橡胶密封条是由如下方法制得而成，将橡胶、白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇进行橡胶一段炼胶，所述橡胶与白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为40％～43.86％：21.93％～24％:30.7％～32％:1.75％～2.40％:0.8％～0.88％:0.8％～0.88％；
再将一段炼胶成品、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂混合进行二段炼胶制得二段炼胶成品；所述一段橡胶与硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂的投料质量比为94.7％～96.61％:0.42％～1.14％:1.69％～2.27％:1.27％～1.89％；
最后将所述二段炼胶成品与密实胶材料、发泡材料和芯金通过复合挤出成型和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条，所述硫化后的橡胶密封条带绒布效果的橡胶皮膜材的比重为0.6±0.1g/cm3；硫化后的橡胶密封条经成型修剪制得该挤出成型的带绒布效果的汽车密封条。
2.根据权利要求1所述的挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条，其特征在于：所述芯金厚度为0.35±0.05mm，幅宽36±0.3mm，镰刀弯5mm/2m。
3.一种挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤:
(1)橡胶一段炼胶：橡胶、白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇在密炼机中加压密炼10～12min，至温度达到130～140℃，然后将初混胶输送至开炼机进行开炼7～8min、冷却、切片，制得一段炼胶成品；所述橡胶与白炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为40％～43.86％：21.93％～24％:30.7％～32％:1.75％～2.40％:0.8％～0.88％:0.8％～0.88％；
(2)橡胶二段炼胶：将一段炼胶成品、硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂加入密炼机在50℃～60℃的条件下，密炼4～5min，然后输送至开炼机进行开炼5～6min、冷却、切条，制得二段炼胶成品；所述一段橡胶与硫化剂、复合促进剂、微球发泡剂的投料质量比为94.7％～96.61％:0.42％～1.14％:1.69％～2.27％:1.27％～1.89％；
(3)复合挤出成型：将步骤(2)中的二段炼胶成品与芯金通过挤出机塑炼，挤出机的温度是50～70℃，在挤出口模处高压复合成型，口模温度为60～70℃；
(4)烘箱硫化：将步骤(3)中复合完成的橡胶材料通过高温烘箱进行橡胶硫化，制得硫化橡胶；烘箱温度为230～250℃，硫化时间为8～10min；
(5)产品成型、修剪、入库：对步骤(4)中硫化后的橡胶密封条进行成型修剪和成品入库，制成挤出成型的带绒布效果的汽车密封条。
4.根据权利要求3所述的挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的橡胶为在ML(1+4)100℃条件下，门尼粘度为30～40的三元乙丙橡胶；白炭黑是指含有二氧化硅的粒径在200nm的白炭黑粒子；橡胶填充油为石蜡油含量是60％～70％，芳烃油含量低于3％的环保型橡胶填充油。
5.根据权利要求3所述的挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的硫化剂为粒径在200目的不溶性硫磺；所述复合促进剂是由MBTS、ZDMC、TMTD、DPG、DPTT按质量比32.26％:32.26％:16.12％:9.68％：9.68％复合配制而成；所述微球发泡剂是粒径为20um的微小球状塑料颗粒，发泡温度为180～200℃。
6.根据权利要求3所述的挤出成型的带绒布效果的橡胶密封条的制备方法，其特征在于：以质量分数计，所述步骤(3)中的芯金各组分含量为碳0.05％，硅0.017％，锰0.23％，磷0.016％，硫0.007％，其余为铁。
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