CN104761827A - 一种用于油箱的波纹橡胶垫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于油箱的波纹橡胶垫及其制备方法,本波纹橡胶垫包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶160~190份,碳黑110~140份,橡胶填充油20~40份,间接法氧化锌4~6份,润滑剂1~2份,促进剂3~5份以及硫磺0.3~0.8份。与现有技术相比,本波纹橡胶垫具有良好的抗震、降噪性和高强度,能够满足油箱对波纹橡胶垫长寿命的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种波纹橡胶垫,尤其涉及一种应用于油箱上的波纹橡胶垫,本发明还涉及该波纹橡胶垫的制备方法。
背景技术
从产品发展趋势来看,随着人们生活水平的逐渐提高,人们对汽车的舒适性、可靠性的要求越来越高。用于油箱上的波纹橡胶垫作为油箱系统的重要组成部件,对油箱起到支撑、橡胶、降噪的作用,其性能的好坏直接影响油箱的使用寿命。而由于油箱重量较大,导致当前的油箱波纹橡胶垫使用寿命短、强度不足,而且动态性能不佳,导致油箱产生较大的震动及噪音,影响整车的舒适及使用寿命。
而现有对橡胶的改进在强度和动态性能这两方面仍然不能满足汽车油箱的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种强度高、动态性能佳的油箱用波纹橡胶垫。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种油箱用波纹橡胶垫的制备方法,由该制备方法制备的波纹橡胶垫使用强度高、动态性能佳。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于油箱的波纹橡胶垫,包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶160~190份,碳黑110~140份,橡胶填充油20~40份,间接法氧化锌4~6份,润滑剂1~2份,促进剂3~5份以及硫磺0.3~0.8份。
优选的,用于油箱的波纹橡胶垫包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶170~180份,碳黑120~130份,橡胶填充油25~35份,间接法氧化锌4.5~5.5份,润滑剂1.2~1.8份,促进剂3.5~4.5份,硫磺0.4~0.6份。
作为改进,用于油箱的波纹橡胶垫还包括防老剂1~2份,优选的,防老剂1.2~1.8份。
所述防老剂为喹啉类防老剂,优选的,所述喹啉类防老剂为防老剂RD。
或者,所述防老剂为咪唑类防老剂,优选的,所述咪唑类防老剂为2-巯基甲基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑锌盐和2-巯基苯并咪唑中的一种或两种以上。
优选的,用于油箱的波纹橡胶垫包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶175份,碳黑122份,橡胶填充油32份,间接法氧化锌5份,防老剂1.5份,润滑剂1.5份,促进剂4.2份以及硫磺0.5份。
所述三元乙丙橡胶的第三单体非共轭二烯烃为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯或1,4-己二烯中的一种或两种以上;
所述碳黑为碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N550、碳黑N660、碳黑N770和碳黑N774中的一种或两种以上;
所述促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP-C、促进剂TRA、促进剂TMTD、促进剂TDEC-S和促进剂PZ中的一种或两种以上。
一种用于油箱的波纹橡胶垫的制备方法,包括如下步骤:
a.合成橡胶的制备,将各组分按配比加入密炼机中混炼,并过滤,得到合成橡胶;
b.橡胶的成型及硫化,将合成橡胶通过开炼机热炼均匀后进行挤出成型,热炼温度优选为60-70℃,再将成型后的胶条注入硫化设备中的模具内进行硫化处理,得到波纹橡胶垫半成品;
c.贴胶,在波纹橡胶垫半成品的平滑面上贴上双面胶,并均匀切割成若干份,得到波纹橡胶垫。
所述步骤b中,硫化处理的条件为,加压140~160Kgf/cm2,优选加压145~155Kgf/cm2,进一步优选加压150Kgf/cm2;
硫化处理的温度为170℃~180℃,优选硫化处理的温度为172℃~178℃,进一步优选硫化处理的温度为175℃;
硫化处理的时间为300~360秒,优选硫化处理的时间为320~340秒,进一步优选硫化处理的时间为330秒。
上述制备方法还包括步骤d.后处理及检验,对波纹橡胶垫进行修边,并对尺寸、外观进行检验,包装并入库。
上述技术方案中,所述三元乙丙橡胶的第三单体非共轭二烯烃为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯或1,4-己二烯。此外,改性的三元乙丙橡胶,例如溴化乙丙橡胶、氯化乙丙橡胶、磺化乙丙橡胶、丙烯腈接枝的乙丙橡胶、热塑性乙丙橡胶(EPDM/PP)、氯磺化乙丙橡胶、丙烯酸酯接枝乙丙橡胶等也可用于本发明的原料。
本发明的三元乙丙橡胶可以单独使用一种,也可以混合使用多种,上述三元乙丙橡胶均可以通过商购得到。
在上述技术方案中,三元乙丙橡胶(Ethylene-Propylene-Diene Monomer,EPDM)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力;又由于三元乙丙橡胶属于聚烯(PA66)烃家族,它具有极好的硫化特性。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处,另一个不饱和的不会成为聚合物主链,只会成为边侧链;三元乙丙橡胶的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙橡胶可以抵抗热、光、氧气,尤其是臭氧。三元乙丙橡胶本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性、吸水率低、具有良好的绝缘特性。在三元乙丙橡胶生产过程中,通过改变第三单体的数量、乙烯丙烯比、分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
所述三元乙丙橡胶的重量份数例如可以是161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187或189。
碳黑是橡胶补强剂之一,可以增加橡胶的耐磨性(比如轮胎用的橡胶)。橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显提高的作用。对于非自补强的合成橡胶,如果没有加入补强剂,便没有使用价值。加入碳黑等补强剂,可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。
本发明中,碳黑可以选自碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N550(也称为橡胶炭黑N550)、碳黑N660(即炭黑N660)、碳黑N770和碳黑N774,上述举例的各种碳黑中,碳黑也可以写作炭黑,两者意思相同。
本发明的碳黑可以单独使用一种,也可以混合使用多种。
本发明的上述碳黑均可以通过商购得到。
所述碳黑的重量份数例如可以是101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122或123。
此发明的橡胶填充油又称环烷油,碳原子数约为20~40的烃类混合物,由石油炼制过程中得到的重质油馏分,用溶剂抽提精制,再经脱蜡,脱色,得到浅色的各种环烷油。
本发明的橡胶填充油可以单独使用一种,也可以混合使用多种。
本发明的上述橡胶填充油均可以通过商购得到。
所述橡胶填充油的重量份数例如可以是11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32或33。
间接法氧化锌,是以锌锭为原料,锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽,随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌,并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。不同的锌锭原料,生产出的氧化锌纯度也不一样,此工艺主要生产99.5%~99.7%的氧化锌。
本发明选用的间接法氧化锌,可以是执行标准GB/T3185-92的间接法氧化锌,优选氧化锌含量达到99.8%以上的间接法氧化锌作为本发明的原料。
本发明的上述间接法氧化锌可以通过商购得到。
所述间接法氧化锌的重量份数例如可以是4.1、4.3、4.5、4.7、4.9、5.1、5.3、5.5、5.7或5.9。
喹啉类防老剂中最重要的一类是防老剂RD,又称为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉的均聚物、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、防老剂TMQ或防老剂224。
防老剂用于提高橡胶对热、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线的作用,以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀的抵抗作用,延缓或抑制老化过程,从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
本发明的上述喹啉类防老剂可以通过商购得到。
所述喹啉类防老剂的重量份数例如可以是1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9。
本发明对采用的润滑剂没有特别限制,但是对于量的控制很严格,要保证产品制作工艺性的同时,不能过多导致析出表面影响粘贴。
本发明的润滑剂可以通过商购得到。
所述润滑剂的重量份数例如可以是1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、或2.1
本发明促进剂可以选择促进剂M(2-Mercaptobenzothiazole)、促进剂DM(2、2'-二硫代二苯并噻唑)、促进剂CZ(N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺)、促进剂SP-C、促进剂TMTD和促进剂PZ(二甲基二硫代氨基甲酸锌)等。
本发明的促进剂可以单独使用一种,也可以混合使用多种,促进剂均可以通过商购得到。
所述促进剂的重量份数例如可以是3.1、3.3、3.5、3.7、3.9、4.1、4.3、4.5、4.7或4.9。
本发明硫磺是重要的硫化剂。
所述硫磺的重量份数例如可以是0.32、0.35、0.38、0.42、0.45、0.48、0.52、0.55、0.58、0.62、0.65、0.68、0.72、0.75或0.78。
本发明所述的“包括”,意指其除所述组分外,还可以包括其他组分,这些其他组分赋予所述波纹橡胶垫不同的特性。除此之外,本发明所述的“包括”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。其他组分例如着色剂等,可以选用各种颜料,主要作用使本发明波纹橡胶垫具有多种颜色,提高波纹橡胶垫的美观效果,使应用的选择性大大提高。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本波纹橡胶垫具有良好的抗震、降噪性和高强度,另外,本波纹橡胶垫内加入了防老剂,能够满足汽车油箱对波纹橡胶垫长寿命的要求。另外,本制备方法工艺简单,便于控制,适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例的波纹橡胶垫由如下重量份的组分组成:三元乙丙橡胶(第三单体为1,4-己二烯)160份,碳黑N550 120份,橡胶填充油(环烷油)30份,间接法氧化锌4份,防老剂RD1份,润滑剂WB42 2份,促进剂CZ1.5份,促进剂M1.5份,硫磺0.5份。
本实施例的波纹橡胶垫的制备方法如下:
a.合成橡胶的制备,将上述组分按配比加入密炼机中混炼,并过滤,得到合成橡胶;
b.橡胶的成型及硫化,将步骤a制备的合成橡胶通过开炼机在60℃下热炼均匀,进行挤出成型,再将挤出成型后的胶条注入硫化设备中的模具内,在压力为160kgf/cm2、升温至180℃的条件下,对橡胶进行硫化处理,硫化时间为360秒,得到波纹橡胶垫半成品;
c.贴胶,在波纹橡胶垫半成品的平滑面上贴上双面胶,并均匀切割成8份,得到波纹橡胶垫;
步骤d.后处理及检验,对波纹橡胶垫进行修边,并对尺寸、外观进行检验,包装并入库。
实施例2
本实施例的波纹橡胶垫由如下重量份的组分组成:三元乙丙橡胶(第三单体为1,4-己二烯)175份,碳黑N550 100份,橡胶填充油(环烷油)10份,间接法氧化锌5份,防老剂RD1.5份,润滑剂WB42 3份,促进剂CZ1.5份,促进剂M1份,促进剂TRA1.5份,硫磺0.7份。
本实施例波纹橡胶垫的制备过程如同实施例1,不同之处在于:步骤a中,压力为150kgf/cm2,硫化温度为175℃,硫化时间为330秒。
实施例3
本实施例的波纹橡胶垫由如下重量份的组分组成:三元乙丙橡胶(第三单体为1,4-己二烯)190份,碳黑N550 80份,橡胶填充油(环烷油)20份,间接法氧化锌6份,防老剂RD2份,润滑剂WB42 4份,促进剂CZ1.5份,促进剂M1份,促进剂TRA1.5份,促进剂TMTD1份,硫磺1份。
本实施例波纹橡胶垫的制备过程如同实施例1,不同之处在于:步骤a中,压力为140kgf/cm2,硫化温度为170℃,硫化时间为300秒。
对比实施例
本实施例的波纹橡胶垫由如下重量份的组分组成:三元乙丙橡胶(1,4-己二烯)175份,碳黑(N-550)150份,橡胶填充油(石蜡油)30份,间接法氧化锌5份,防老剂RD2份,润滑剂WB42 2份,润滑剂WB15 1份,促进剂CZ1.5份,促进剂M1份,硫磺0.8份。
本实施例的波纹橡胶垫的制备方法如下:
a.合成橡胶的制备,将上述组分按配比加入密炼机中混炼,并过滤,得到合成橡胶;
b.橡胶的成型及硫化,将步骤a制备的合成橡胶通过开炼机在60℃下热炼均匀,进行挤出成型,再将挤出成型后的胶条注入硫化设备中的模具内,在压力为160kgf/cm2、升温至170℃的条件下,对橡胶进行硫化处理,硫化时间为420秒,得到波纹橡胶垫;
步骤c.后处理及检验,对波纹橡胶垫进行修边,并对尺寸、外观进行检验,包装并入库。
将上述各实施例制备的波纹橡胶垫按照GB/T528测试,测试结果如下表:
实施例 | 扯断强度/MPa | 扯断伸长率/% | 静刚度/N/mm | 耐久/104次 |
实施例1 | 15.8 | 754 | 163 | 600 |
实施例2 | 16.4 | 802 | 160 | 600 |
实施例3 | 15.8 | 718 | 158 | 600 |
对比实施例 | 9.2 | 584 | 110 | 400 |
由上表可知,实施例1至实施例3的强度和动态性能都由于对比实施例,即现有技术,而且,具实际测试可知,实施例1至实施例3的波纹橡胶垫的抗震、减噪性都优于对比实施例。因此,本发明的波纹橡胶垫具有更优的强度、动态性能和抗震、减躁性,更加适用于汽车油箱。
上述实施例1至实施例3中各组分虽然采用了同一物质,若是去掉防老剂或者将组分变成其他的物质,其制备出的波纹橡胶垫的性能同样具有与上表同样的变化规律,而且各性能都明显优于对比实施例。由于每种组分可选取的具体物质太多,故实施例只选取了一种物质,但是其性能变化具有普遍性,换成其他物质,波纹橡胶垫性能变化趋势如同上表。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于,包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶160~190份,碳黑110~140份,橡胶填充油20~40份,间接法氧化锌4~6份,润滑剂1~2份,促进剂3~5份以及硫磺0.3~0.8份。
2.根据权利要求1所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于,包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶170~180份,碳黑120~130份,橡胶填充油25~35份,间接法氧化锌4.5~5.5份,润滑剂1.2~1.8份,促进剂3.5~4.5份,硫磺0.4~0.6份。
3.根据权利要求1或2所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于:还包括防老剂1~2份,优选的,防老剂1.2~1.8份。
4.根据权利要求3所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于:所述防老剂为喹啉类防老剂,优选的,所述喹啉类防老剂为防老剂RD。
5.根据权利要求3所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于:所述防老剂为咪唑类防老剂,优选的,所述咪唑类防老剂为2-巯基甲基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑锌盐和2-巯基苯并咪唑中的一种或两种以上。
6.根据权利要求3所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于,包括如下重量配比的组分:三元乙丙橡胶175份,碳黑122份,橡胶填充油32份,间接法氧化锌5份,防老剂1.5份,润滑剂1.5份,促进剂4.2份以及硫磺0.5份。
7.根据权利要求3所述的用于油箱的波纹橡胶垫,其特征在于:所述三元乙丙橡胶的第三单体非共轭二烯烃为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯或1,4-己二烯中的一种或两种以上;
所述碳黑为碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N550、碳黑N660、碳黑N770和碳黑N774中的一种或两种以上;
所述促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP-C、促进剂TRA、促进剂TMTD、促进剂TDEC-S和促进剂PZ中的一种或两种以上。
8.一种权利要求1至7任一项所述的用于油箱的波纹橡胶垫的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.合成橡胶的制备,将各组分按配比加入密炼机中混炼,并过滤,得到合成橡胶;
b.橡胶的成型及硫化,将合成橡胶通过开炼机热炼均匀后进行挤出成型,再将成型后的胶条注入硫化设备中的模具内进行硫化处理,得到波纹橡胶垫半成品;
c.贴胶,在波纹橡胶垫半成品的平滑面上贴上双面胶,并均匀切割成若干份,得到波纹橡胶垫。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述步骤b中,硫化处理的条件为,加压140~160Kgf/cm2,优选加压145~155Kgf/cm2,进一步优选加压150Kgf/cm2;
硫化处理的温度为170℃~180℃,优选硫化处理的温度为172℃~178℃,进一步优选硫化处理的温度为175℃;
硫化处理的时间为300~360秒,优选硫化处理的时间为320~340秒,进一步优选硫化处理的时间为330秒。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于:还包括步骤d.后处理及检验,对波纹橡胶垫进行修边,并对尺寸、外观进行检验,包装并入库。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150708 |