CN104072885A - 汽车密封条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车密封条，由密实胶材料、发泡材料和芯金组成，将橡胶、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；最后将所述二段炼胶成品与芯金通过挤出和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条；硫化后的橡胶密封条经成型修剪制得该汽车密封条。本发明还提供了一种汽车密封条的制备方法。本发明通过微发泡技术，将橡胶密实材比重从1.2g/cm3～1.3g/cm3降低至0.7g/cm3～1.0g/cm3降低密封条的重量，提高材料利用率，降低材料成本；本发明的新结构芯金，将芯金的厚度由0.5mm降低至0.35mm，降低产品重量，以上均在一定程度上降低车身重量。

Description

汽车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，具体的是指一种汽车密封条及其制备方法。
背景技术
目前国内外常见的汽车橡胶密封条密实材料比重在1.2g/cm3至1.3g/cm3之间，密封条芯金厚度在0.5mm以上，此类密封条单根产品重量高，材料利用率低，造成了橡胶材料和芯金材料的浪费，并且增加了汽车车身的重量。
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汽车密封条。
本发明的第二目的是提供这种汽车密封条的制备方法，该密封条提高了密封条产品的材料利用率，能避免橡胶材料和芯金材料的浪费，且能有效降低汽车车身重量。
本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：汽车密封条，由密实胶材料、发泡材料和芯金组成，其特征在于：该汽车密封条是由如下方法制得而成：将橡胶、炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇进行橡胶一段炼胶，所述橡胶与炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为34.2％-40.3％：26.7％-36％:24.8％-31％:1.4％-2.4％:0.69％-1.2％:0.69％-1.2％；
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92.6％～96.1％:0.4％～1.2％：1.5％～2.2％：2％～4％；所述橡胶发泡材料采用目前通用技术生产，最后将所述二段炼胶成品与橡胶发泡材料、芯金通过挤出和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条，所述硫化橡胶密封条密实胶材料的比重为0.7g/cm3～1.0g/cm3；硫化后的橡胶密封条经成型修剪制得所述汽车密封条。
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：汽车密封条的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤:
(1)橡胶一段炼胶：将橡胶、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10～15min至温度达到140～150℃，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；所述橡胶与炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为34.2％-40.3％:26.7％-36％:24.8％-31％:1.4％-2.4％:0.69％-1.2％:0.69％-1.2％；
(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3～4min，然后输送至开炼机进行开练6～7min、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92.6％～96.1％:0.4％～1.2％：1.5％～2.2％：2％～4％；
(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℃，在挤出口模出高压复合成型，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，制成汽车密封条。
进一步地，所述步骤(1)中的橡胶为在ML(1+4)100℃条件下，门尼粘度为30～50的三元乙丙橡胶；炭黑为补强炭黑N550与补强炭黑N774按质量比80％:20％配制而成的复合炭黑；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。
进一步地，所述步骤(2)中的硫化剂为粒径是200目的不溶性硫磺；所述复合促进剂是由MBTS(2,2,-二硫化二苯骈噻唑)、ZDEC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)、TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)、DPG(二苯胍)、DPTT(六硫化双五亚甲基秋兰姆)按质量比40％:32％:12％:8％:8％复合配制而成；所述微球发泡剂是粒径为30um的微小球状塑料颗粒，发泡温度为180～200℃。
进一步地，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。
本发明的优点在于：本发明通过微发泡技术，将橡胶密实材比重从1.2g/cm3～1.3g/cm3降低至0.7g/cm3～1.0g/cm3降低密封条的重量，提高材料利用率，降低材料成本，在一定程度上降低车身重量；本发明的新结构芯金，将芯金的厚度由0.5mm降低至0.35mm，降低产品重量，也在一定程度上降低车身重量，同时产品的性能还有提高。
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，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3min，塑炼温度为60℃。
(3)一段胶混炼：向塑炼好的生胶中，依次加入炭黑、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7min至温度达到140℃。
(4)一段胶开练：将混炼好的一段胶输送至开炼机，在开炼机上进行开练8min，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2min，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7min，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：将上述结构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：将上述微发泡橡胶密实材、橡胶发泡材和其他产品需要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60℃，挤出机转速依产品形状而定，挤出机机头温度为70℃。
(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1.5Kw，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)中一段胶生胶塑炼，塑炼时间为4min，塑炼温度为65℃；(3)一段胶混炼，加压密炼8.5min至温度达到145℃；(4)一段胶开练7.5min；(5)二段胶橡胶塑炼，塑炼时间为1.2min，塑炼温度为50℃；(6)二段胶混炼，加压密炼2.5min，塑炼温度为55℃；(7)二段胶开练6.5min，恒温室温度为10～16℃；(9)橡胶复合挤出，挤出机温度为55℃，挤出机机头温度为65℃；(10)橡胶烘箱硫化，烘箱温度为240℃，微波功率为2.0Kw，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)中一段胶生胶塑炼，塑炼时间为5min，塑炼温度为70℃；(3)一段胶混炼，加压密炼10min至温度达到150℃；(4)一段胶开练8min；(5)二段胶橡胶塑炼，塑炼时间为1.5min，塑炼温度为55℃；(6)二段胶混炼，加压密炼3min，塑炼温度为60℃；(7)二段胶开练7min，恒温室温度为10～16℃；(9)橡胶复合挤出，挤出机温度为60℃，挤出机机头温度为70℃；(10)橡胶烘箱硫化，烘箱温度为250℃，微波功率为2.5Kw，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 低比重橡胶密实材实施例配方：
本发明试验获得的橡胶密实材料各项性能参见表2。
表2 低比重橡胶密实材料实施例材料性能：(橡胶材料性能检测参照国标和国际标准，详见下表)
结论：上述3项实施例引张强度大于8MPa，断裂伸长率大于300％，引裂强度大于14.7N/mm，压缩永久变形小于50％，材料比重远低于目前通用橡胶密实材料1.3g/cm3。新橡胶密实材料的配方很好的满足了低材料比重、高材料性能的新型橡胶材料要求。
本发明获得的橡胶密封条成品性能参见表3—表5。(测试方法：成品性能检测标准参照主机厂标准)，
表3实施例1新橡胶密封条实施例成品性能：
结论：实施例1密封条插入力和保持力满足主机厂要求，密封条方便装入车身钣金，不易拔出。密封条压缩荷重满足主机厂要求，车门开关所需力量适宜。
表4 实施例2新橡胶密封条实施例成品性能：
结论：实施例2密封条插入力和保持力满足主机厂，密封条方便安装，不易拔出。密封条压缩荷重满足主机厂要求，车门开关所需力量适宜。
表5 实施例3新橡胶密封条实施例成品性能：
结论：实施例3密封条插入力和保持力满足主机厂，密封条方便安装，不易拔出。密封条压缩荷重满足主机厂要求，车门开关所需力量适宜。
本发明实施例4—6的配方如表6所示。
表6 低比重橡胶密实材实施例配方：

Claims (6)

1.一种汽车密封条，由密实胶材料、发泡材料和芯金组成，其特征在于：该汽车密封条是由如下方法制得而成，将橡胶、炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇进行橡胶一段炼胶，所述橡胶与炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为34.2％～40.3％:26.7％～36％:24.8％～31％:1.4％～2.4％:0.69％～1.2％:0.69％～1.2％；
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92.6％～96.1％:0.4％～1.2％：1.5％～2.2％：2％～4％；
最后将所述二段炼胶成品与橡胶发泡材料、芯金通过挤出和烘箱硫化后制得硫化后的橡胶密封条，所述硫化橡胶密封条密实胶材料的比重为0.7g/cm3～1.0g/cm3；硫化后的橡胶密封条经成型修剪制得所述汽车密封条。
2.根据权利要求1所述的汽车密封条，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。
3.一种汽车密封条的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤:
(1)橡胶一段炼胶：将橡胶、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10～15min至温度达到140～150℃，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；所述橡胶与炭黑、橡胶填充油、氧化锌、硬脂酸、乙二醇的投料质量比为34.2％～40.3％:26.7％～36％:24.8％～31％:1.4％～2.4％:0.69％～1.2％:0.69％～1.2％；
(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3～4min，然后输送至开炼机进行开练6～7min、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92.6％～96.1％:0.4％～1.2％：1.5％～2.2％：2％～4％；
(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℃，在挤出口模出高压复合成型，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，制得硫化后的橡胶密封条；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，制成汽车密封条。
4.根据权利要求3所述的汽车密封条的制备方法，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30～50的三元乙丙橡胶；炭黑为补强炭黑N550与补强炭黑N774按质量比80％:20％配制而成的复合炭黑；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所述的汽车密封条的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的硫化剂为粒径是200目的不溶性硫磺；所述复合促进剂是由MBTS、ZDEC、TMTD、DPG、DPTT按质量比40％:32％:12％:8％:8％复合配制而成；所述微球发泡剂是粒径为30um的微小球状塑料颗粒，发泡温度为180～200℃。
6.根据权利要求3所述的汽车密封条的制备方法，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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