CN104292628A - 一种汽车雨刷用料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种汽车雨刷用料及其制备方法，按照重量份数配比称取PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼、DBS、十溴二苯醚、偶联剂、二氧化钛、滑石粉、偶氮二甲酰胺、抗氧剂、过氧化二异丙苯、SEP、LLDPE和PS，混合均匀后挤出拉片造粒即可；产品拉伸强度20-40MPa，冲击强度8-18kJ/m2；断裂伸长率50-80%，弯曲强度60-80kJ/m2；热变形温度130-150℃，氧指数28-32%；磨损量0.04-0.06μm/次。

Description

一种汽车雨刷用料及其制备方法
 技术领域
本申请属于雨刷用料制备工艺领域，尤其涉及一种汽车雨刷用料及其制备方法。
背景技术
所谓雨刷，就是机动车辆车前玻璃上为了防止雨水及其他污物影响视线而进行简单清理的一种工具。自1885年德国卡尔·弗里德利希·本茨（Karl Friedrich Benz）发明第一辆汽车、1908年美国亨利·福特（Henry Ford）大量生产汽车以来，当时所有的汽车都没有雨刷这种安全装置。后来1917年一位美国籍的欧谢（J. R. Oishei）在纽约州水牛城的雨夜里驾车，不慎撞伤一名骑着自行车的少年。为了杜绝此类意外再度发生，他发明了一种金属杆上带着槽状橡胶条、以手拨摇的雨刷，透过他成立的特瑞科公司（TRICO，全名为Tri-Continental Corporation，因电报缩写成如此）制造销售。不过以当时的手排汽车而言，一边开车一边手动摇着雨刷相当危险，于是他又开发出随着汽车引擎转速驱动的帮浦式雨刷，问题是雨刷随着车速快慢而摆动，塞车或停止时雨刷也随着停下来。后来，他在1917年成功地结合雨刷连杆与马达，成为现代雨刷的始祖。有骨雨刷，即为传统雨刷。有骨雨刷的原理是通过骨架上的若干支撑点把雨刮片压在玻璃上的，使雨刮片上的各个支撑点的压力平均。在使用的过程中,由于有骨雨刷各个支撑点的压力平均，磨损的程度也平均，容易出现雨刮片和玻璃之间磨擦的噪音，不易刮干净杂质。雨刷的动力源来自电动机，它是整个雨刷系统的核心。雨刷电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刷电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。雨刷电动机采用3刷结构以方便变速。间歇时间由间歇继电器控制，利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫。雨刮器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面，它的唇口必须与玻璃角度配合一致，方能达到所要求的性能。一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刷洗涤档风玻璃。洗涤器系统是汽车上很普通的装置，它由储水箱、水泵、输水管、喷水嘴组成。其中储水箱一般是1.5升～2升的塑料罐，水泵是一种微型电动离心泵，通过它将储水箱的洗涤水输向喷水嘴，经2～4个喷水嘴的挤压作用将洗涤水分成细小的射流喷向档风玻璃，配合雨刷起到清洁档风玻璃的作用。有骨雨刮的原理是通过骨架上的若干支撑点把雨刮片压在玻璃上的，使雨刮片上的各个支撑点的压力不平均。在使用的过程中,由于有骨雨刮各个支撑点的压力不平均，磨损的程度也不平均，容易出现雨刮片和玻璃之间磨擦的噪音，不易刮干净杂质。
雨刷器学名：刮水器 WINDSHIELD WIPER刮水器，是安装在风窗上的重要附件。它的作用是扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土。因此，它对于行车安全具有重要的作用。刮水器按其驱动方式可分为机械式、真空式、气压式、液压式和电动式等。现代汽车一般采用电动刮水器，其优点是结构简单、控制方便。电动刮水器由电机、曲柄、传动杆、刮臂和刮片组成。电机旋转时，带动曲柄和传动杆工作，使刮臂连同刮片在玻璃。无骨雨刷本身是由雨刷胶条、无骨雨刷钢片、雨刷护套和塑料件四种配件组成。其中支架为不锈钢材质，钢片为碳钢且长度在10-28英寸之间，厚度为0.80~0.90毫米，宽度一般在7.00~14.00毫米。无骨雨刷钢片的弹性比一般有骨雨刷钢片更好一些，可降低抖动磨损，再加上其受力均匀、防日晒、结构简单、重量更轻等特性。无骨雨刷是由雨刷胶条、无骨雨刷钢片、雨刷护套、塑料件，4个配件组搭而成。相比于传统雨刷装搭，无骨雨刷的组搭非常简单方便；只需工人手工组装即可，无需螺丝刀等工具。普通雨刷是靠骨架来使刮片和玻璃贴合，由于其结构的关系，不可能使刮片和玻璃完美贴合，造成刮不净、刮片易磨损、噪音大等问题。无骨雨刷是靠一整根导力条来分散压力，使得刮片各部分的受力均匀，可以减少水痕、擦痕的产生，达到更好的刮刷效果。另外，可大大降低抖动磨损，加之具有受力均匀、防日晒、结构简单、重量更轻等优点，雨刷电机和刮片寿命比传统型雨刮至少延长一倍，更加经济、可靠。无骨雨刷与弧形的玻璃贴合紧密，受力均匀，刮片涂付碳膜确保刮得更安静、更流畅、更干净。采用空气动力学原理设计，在车辆高速行驶时，刮片不会被气流抬升，确保刮拭更清晰。优化的雨刷结构设计，中间条扁宽，具有遮阳防老化的作用。采用无骨架浮动钢片结构，消除运动发抖。寿命长、重量轻，比传统雨刷附着力强。橡胶条及覆盖弹簧片，均采用耐臭氧和抗紫外线能力强的橡胶，适应不同的气候条件。相比有骨雨刷，无骨雨刷组搭更加简单、方便，仅需手动安装即可，而无需使用其他工具。无骨雨刷是靠一整根导力条来分散压力，使得刮片各部分的受力均匀，可以减少水痕、擦痕的产生，达到更好的刮刷效果。日常检查雨刷的方法很简单，喷出一些清洗液，开动雨刮，留意它的动作是否流畅，听听是否有较大的声音，如有的话，就表示雨刮过分压向玻璃，必须做出适当的调校。当雨刮扫完一至两下之后，看看是否有水分留在挡风玻璃上，再观察一下是否会留下一些划痕，如果很明显地见到划痕的话，就表示雨刮上的刮水胶条已经老化。
汽车雨刷片，用来在下雨天时，刷新玻璃表面雨滴，使汽车驾驶人的视野清晰开阔。行车安全对于驾驶者来说是件至关重要，汽车雨刷片可以降低交通事故率，保障人们出行安全。到2007年市场上的雨刷器大致可以分为两种，一种是传统的间歇式雨刷器，这也是现在使用最多的一种，雨刷速度可以根据雨量影响驾驶的视线分三至四级进行调整；另一种自动雨刷器是近年来多使用于中高级车型上的雨珠感应式雨刷器，雨刷器可以根据雨量自动调整速度。一个好的雨刷器必须具备“一抗、二强、三耐”的特点。“一抗”是指抗腐蚀；“二强”为拨水性强，与挡风玻璃贴合性强；“三耐”指耐热、耐寒、耐酸碱。同时，好的雨刷器还应质软不会刮伤挡风玻璃。另外，为确保行车安全，雨刷器最好6个月至1年更换一次。在选购雨刷器的时候，首先要明确自己的汽车使用的是哪种规格的雨刷器以及雨刷器的连接方式。规格可以参考随车手册，里面对雨刷器型号有明确的标识，而连接方式主要是看支杆和雨刷摇臂是怎样连接的，有的支臂是用螺丝固定到摇臂上的，而有些则是用凸扣锁死的；同时要检查雨刷器橡胶条是否老化。方法是将雨刷器拉起来，用手指在清洁后的橡胶雨刷上摸一摸，如果发现叶片老化、硬化，出现裂纹，橡胶叶片没有弹性，说明此雨刷器不合格；其次要测试雨刷器速度是否保持一致以及刮水支杆是否存在摆动不均匀或漏刮的现象。可以将雨刷器分别处于不同速度段进行测试，尤其要测试在“慢挡”工作状态下，雨刷器是否保持一定速度；最后检查刮水状态。如果橡胶的接触面与玻璃面无法完全贴合，擦拭后产生擦拭残留或玻璃表面产生水条、雾面，说明此雨刷器不合格。无骨雨刷系统凭借独特智能自适应弹簧钢弹片，均匀分散压力，使得刮片各部分受力平衡，避免了传统雨刷的弊端。 无骨雨刷追求与空气动力学的完美结合，彻底消除汽车高速行驶时由于风力造成的运动抖动，使刮片对玻璃的磨损降到最低。 无骨雨刷设计简单、结构轻小，重量极轻，更使得爱车的雨刷电机寿命延长2倍以上； 无骨雨刷不用更换雨刷臂，只用更换原车传统骨架雨刷片即可，更经济，更方便。
中国专利CN103254626A公开了一种新型汽车雨刷用尼龙条配方，由尼龙100份、贝壳提取物干粉10-12份、羟基硅油3-6份、松节油3-4份、磷酸甲酯0.2-0.5份、增韧剂1-1.5份、防滑剂1-2份、氨基聚硅氧烷乳液0.5-1份。本发明的尼龙条耐候性强，与玻璃的附着力强，耐老化，耐腐蚀，可应用于汽车雨刷，但是拉伸强度低和断裂伸长率差；中国专利CN102504548A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，采用甲基乙烯基硅橡胶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，但是冲击强度和弯曲强度低。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种冲击强度高、拉伸强度高、断裂伸长率高且弯曲强度高的汽车雨刷用料及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种汽车雨刷用料及其制备方法，解决现有汽车雨刷用料冲击强度低、拉伸强度低、断裂伸长率小和弯曲强度低等技术问题。
技术方案：
一种汽车雨刷用料，所述汽车雨刷用料的原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土2-8份；EPDM25-45份；二硫化钼10-30份；DBS0.8-2.4份；十溴二苯醚5-25份；偶联剂0.5-2.5份；二氧化钛5-15份；滑石粉15-35份；偶氮二甲酰胺为0.8-2.4份；抗氧剂0.1-1.5份；过氧化二异丙苯为0.3-0.7份；SEP5-25份；LLDPE30-50份；PS为20-40份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车雨刷用料的原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土3-7份；EPDM30-40份；二硫化钼15-25份；DBS1-2份；十溴二苯醚10-20份；偶联剂1-2份；二氧化钛9-11份；滑石粉20-30份；偶氮二甲酰胺为1.2-1.8份；抗氧剂0.5-1份；过氧化二异丙苯为0.4-0.6份；SEP10-20份；LLDPE35-45份；PS为25-35份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车雨刷用料的原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土5份；EPDM35份；二硫化钼20份；DBS1.6份；十溴二苯醚15份；偶联剂1.5份；二氧化钛10份；滑石粉25份；偶氮二甲酰胺为1.5份；抗氧剂0.8份；过氧化二异丙苯为0.5份；SEP15份；LLDPE40份；PS为60份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述偶联剂采用KH-550偶联剂或KH-551偶联剂。
作为本发明的一种优选技术方案：所述抗氧剂采用抗氧剂1010或抗氧剂DLTP。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车雨刷用料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼、DBS、十溴二苯醚、偶联剂、二氧化钛、滑石粉、偶氮二甲酰胺、抗氧剂、过氧化二异丙苯、SEP、LLDPE和PS；
第二步：将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌20-40min；
第三步：然后加入剩余原料，升温至90-110℃，搅拌30-50min；
第四步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度200-210℃。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的搅拌速度为300-400转/分钟。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的搅拌速度为500-700转/分钟。
 有益效果：
本发明所述一种汽车雨刷用料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度20-40MPa，冲击强度8-18kJ/ m2；2、断裂伸长率50-80%，弯曲强度60-80kJ/m2；3、热变形温度130-150℃，氧指数28-32%；4、磨损量0.04-0.06μm/次，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PP100份；蒙脱土2份；EPDM25份；二硫化钼10份；DBS0.8份；十溴二苯醚5份；KH-551偶联剂0.5份；二氧化钛5份；滑石粉15份；偶氮二甲酰胺为0.8份；抗氧剂1010为0.1份；过氧化二异丙苯为0.3份；SEP5份；LLDPE30份；PS为20份。
将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至40℃，搅拌20min, 搅拌速度为300转/分钟,然后加入剩余原料，升温至90℃，搅拌30min, 搅拌速度为500转/分钟。
将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度200℃。
产品拉伸强度20MPa，冲击强度8kJ/ m2；断裂伸长率50%，弯曲强度60kJ/m2；热变形温度130℃，氧指数28%；磨损量0.04μm/次。
 实施例2:
按照重量份数配比称取PP100份；蒙脱土8份；EPDM45份；二硫化钼30份；DBS2.4份；十溴二苯醚25份；KH-551偶联剂2.5份；二氧化钛15份；滑石粉35份；偶氮二甲酰胺为2.4份；抗氧剂DLTP1.5份；过氧化二异丙苯为0.7份；SEP25份；LLDPE50份；PS为40份。
将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至60℃，搅拌40min, 搅拌速度为400转/分钟,然后加入剩余原料，升温至110℃，搅拌50min, 搅拌速度为700转/分钟。
将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度210℃。
产品拉伸强度25MPa，冲击强度10kJ/ m2；断裂伸长率55%，弯曲强度65kJ/m2；热变形温度135℃，氧指数29%；磨损量0.045μm/次。
 实施例3:
按照重量份数配比称取PP100份；蒙脱土3份；EPDM30份；二硫化钼15份；DBS1份；十溴二苯醚10份；KH-551偶联剂1份；二氧化钛9份；滑石粉20份；偶氮二甲酰胺为1.2份；抗氧剂DLTP0.5份；过氧化二异丙苯为0.4份；SEP10份；LLDPE35份；PS为25份。
将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至45℃，搅拌25min, 搅拌速度为330转/分钟,然后加入剩余原料，升温至95℃，搅拌35min, 搅拌速度为550转/分钟。
将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度202℃。
产品拉伸强度30MPa，冲击强度12kJ/ m2；断裂伸长率65%，弯曲强度70kJ/m2；热变形温度140℃，氧指数30%；磨损量0.05μm/次。
 实施例4:
按照重量份数配比称取PP100份；蒙脱土7份；EPDM40份；二硫化钼25份；DBS2份；十溴二苯醚20份；KH-550偶联剂2份；二氧化钛11份；滑石粉30份；偶氮二甲酰胺为1.8份；抗氧剂DLTP1份；过氧化二异丙苯为0.6份；SEP20份；LLDPE45份；PS为35份。
将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至55℃，搅拌35min, 搅拌速度为380转/分钟,然后加入剩余原料，升温至105℃，搅拌45min, 搅拌速度为650转/分钟。
将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度208℃。
产品拉伸强度35MPa，冲击强度15kJ/ m2；断裂伸长率70%，弯曲强度75kJ/m2；热变形温度145℃，氧指数31%；磨损量0.055μm/次。
 实施例5:
按照重量份数配比称取PP100份；蒙脱土5份；EPDM35份；二硫化钼20份；DBS1.6份；十溴二苯醚15份；KH-550偶联剂1.5份；二氧化钛10份；滑石粉25份；偶氮二甲酰胺为1.5份；抗氧剂1010为0.8份；过氧化二异丙苯为0.5份；SEP15份；LLDPE40份；PS为60份。
将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至50℃，搅拌30min, 搅拌速度为350转/分钟,然后加入剩余原料，升温至100℃，搅拌40min, 搅拌速度为600转/分钟。
将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度205℃。
产品拉伸强度40MPa，冲击强度18kJ/ m2；断裂伸长率80%，弯曲强度80kJ/m2；热变形温度150℃，氧指数32%；磨损量0.06μm/次。
 以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种汽车雨刷用料，其特征在于所述汽车雨刷用料的原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土2-8份；EPDM25-45份；二硫化钼10-30份；DBS0.8-2.4份；十溴二苯醚5-25份；偶联剂0.5-2.5份；二氧化钛5-15份；滑石粉15-35份；偶氮二甲酰胺为0.8-2.4份；抗氧剂0.1-1.5份；过氧化二异丙苯为0.3-0.7份；SEP5-25份；LLDPE30-50份；PS为20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷用料，其特征在于所述汽车雨刷用料原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土3-7份；EPDM30-40份；二硫化钼15-25份；DBS1-2份；十溴二苯醚10-20份；偶联剂1-2份；二氧化钛9-11份；滑石粉20-30份；偶氮二甲酰胺为1.2-1.8份；抗氧剂0.5-1份；过氧化二异丙苯为0.4-0.6份；SEP10-20份；LLDPE35-45份；PS为25-35份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷用料，其特征在于所述汽车雨刷用料的原料按重量份数配比如下：PP100份；蒙脱土5份；EPDM35份；二硫化钼20份；DBS1.6份；十溴二苯醚15份；偶联剂1.5份；二氧化钛10份；滑石粉25份；偶氮二甲酰胺为1.5份；抗氧剂0.8份；过氧化二异丙苯为0.5份；SEP15份；LLDPE40份；PS为60份。
4.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷用料，其特征在于：所述偶联剂采用KH-550偶联剂或KH-551偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷用料，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂1010或抗氧剂DLTP。
6.一种权利要求1所述汽车雨刷用料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼、DBS、十溴二苯醚、偶联剂、二氧化钛、滑石粉、偶氮二甲酰胺、抗氧剂、过氧化二异丙苯、SEP、LLDPE和PS；
第二步：将PP、蒙脱土、EPDM、二硫化钼和DBS投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌20-40min；
第三步：然后加入剩余原料，升温至90-110℃，搅拌30-50min；
第四步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃和210℃，机头温度200-210℃。
7.根据权利要求6所述的汽车雨刷用料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的搅拌速度为300-400转/分钟。
8.根据权利要求6所述的汽车雨刷用料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的搅拌速度为500-700转/分钟。
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