CN105295152A - 低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料及其制备方法 - Google Patents
低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料及其制备方法，由以下原料组成：热塑性硫化橡胶、软化增塑剂、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体、界面相容剂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂；丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈配比为30:70-60:40的橡胶中的一种；SBS橡胶弹性体为苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯共聚物；界面相容剂为EPDM‐MAH；本发明提供的无骨雨刷胶条专用料具有低噪音、高耐磨、高粘附力、耐候性优异、低压缩变形和机械性能极佳以及易加工成型等优点；该制品可以广泛应用于中低档汽车雨刮器和货运车雨刮器等各种车用雨刮器领域，且工艺步骤简洁，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及车用无骨雨刷材料挤出成型技术领域，具体涉及一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料专用料及其制备方法。
背景技术
现在汽车已经越来越普遍，但是汽车发生的交通意外也非常多，其中由于天气不好，挡风玻璃不干净遮住了视线的原因占了一部分。所以为了人们的生命和财产安全，雨刮器对于车子来说是很重要的，而其中的胶条又是至关重要的一个部分。
现在的无骨雨刷胶条大都是采用PVC、NR、TPV、NR+CR，但是它们的缺点就是性能有缺陷。对于雨刮器来说，必须紧密地贴合挡风玻璃，有足够的韧性；同时还要遭受雨水、高低温的环境变化，强度要够，使用寿命要长。这就要求雨刮器中的胶条耐磨性高、低噪音、粘附力优异、低压缩变形性和耐候性优异及机械性能优异的特点。但上述材料都不能同时满足这些性能要求或者能满足但持续性不够。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种成本较低且具有低噪音、高耐磨、高粘附力、低压缩变形性和优异耐候性特点的无骨雨刷胶条专用料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，由以下质量百分比的原料组成：
所述的丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈配比为30:70-60:40的橡胶中的一种；
所述的SBS橡胶弹性体为苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯共聚物；
所述的界面相容剂为EPDM‐MAH；
所述填料为有机蒙脱土、高岭土和炭黑中的一种；
所述加工助剂为低分子酯类、聚硅氧烷类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的至少一种。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的热塑性硫化橡胶的基材为PP和EPDM的TPV中的一种。
优选地，所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油和白矿油中的至少一种。
优选地，所述的热塑性聚氨酯橡胶为聚醚型聚氨酯弹性体共聚物中的一种。
优选地，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的一种。
优选地，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。
优选地，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂以及无机类光稳定剂中的至少一种。
所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶、界面相容剂和聚丙烯树脂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)将所得混合物加入挤出温度为175‐205℃、转速为300‐450rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品。
优选地，所述双螺杆挤出机的长径比为35：1‐60：1。
热塑性硫化橡胶、软化增塑剂、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体、界面相容剂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1)本发明热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体在软化增塑剂和界面相容剂协助下有助于提高无骨雨刷胶条专用料的压缩变形性和耐候性能，材料的耐磨指标DIN数值＜100；永久压缩变形量小于30％；
2)本发明加入适量填料有利于提高本发明以热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体为主要原料制备的无骨雨刷胶条专用料的耐磨性能。
3)本发明制备的无骨雨刷胶条专用料密度为9.7g/cm3左右，柔软性适中，而且由于热塑性硫化橡胶具有非常优异的吸振减噪性能，本发明无骨雨刷胶条专用料具有非常好的低噪音性能。
4)本发明提供的制备方法能快速制出具有高耐磨、低噪音、耐候性优异、高粘附力、低压缩变形性和极易加工成型等优点的无骨雨刷胶条专用料，该制品可以广泛应用于各种车用雨刮器中，且工艺步骤简洁，易于实现。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限如此。
实施例1
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，由以下质量百分比的原料组成：热塑性硫化橡胶34％，软化增塑剂10％，丁腈橡胶10％，热塑性聚氨酯橡胶8％，SBS橡胶弹性体8％，界面相容剂6％，聚丙烯树脂10％，填料12％，抗氧剂0.15％，光稳定剂0.35％，加工助剂1.5％。
热塑性硫化橡胶选用江苏金陵奥普特百可韧TPV6000系列的6375N‐03(硬度为75A)。软化增塑剂选用新疆克拉玛依石化公司的KDN4006。丁腈橡胶选用法国伊立欧ChemigumP83粉末丁腈橡胶(33％丙烯腈)。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型TPU1185A(硬度85A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH‐805(分子量约21万)。界面相容剂选用EPDM‐MAHTRD‐359EP(马来酸酐接枝率为1.0％)。聚丙烯树脂选用泰国石化的1100NK(均聚聚丙烯，MI为11g/10min)。填料选用灵寿县华润矿物粉体加工厂的有机蒙脱土(白度98，2500目)。抗氧剂选用Irganox245和Irgafos168；其中Irganox245的质量百分比为0.1％，Irgafos168的质量百分比为0.1％。光稳定剂选用复合型高效光稳定剂TU‐8288，该复合型高效光稳定剂TU‐8288由东莞市通锦新材料科技有限公司生产，具有强烈的宽带UV吸收功能，对金属离子不敏感和抗铜害功能，提高材料热稳定性功能等。加工助剂选用广州东金塑胶有限公司的DIS‐5001(支化聚硅氧烷)。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、190℃、190℃、200℃、200℃、200℃、200℃、190℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为400rpm。
实施例2
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料由以下质量百分比的原料组成：热塑性硫化橡胶34％，软化增塑剂10％，丁腈橡胶6％，热塑性聚氨酯橡胶10％，SBS橡胶弹性体10％，界面相容剂5.5％，聚丙烯树脂10％，填料12％，抗氧剂0.15％，光稳定剂0.35％，加工助剂2％。
热塑性硫化橡胶选用孟山都TPV211‐87。软化增塑剂选用韩国双龙的150N。丁腈橡胶选用深圳玛斯尼公司的GM50。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型1180A(硬度80A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH792。界面相容剂选用南京塑泰的ST‐18。聚丙烯树脂选用台塑的5090T。填料选用高岭土。抗氧剂选用Irganox245和Irgafos168；其中Irganox245的质量百分比为0.1％，Irgafos168的质量百分比为0.1％。光稳定剂选用UV234。加工助剂选用德国汉高的G22。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为50：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、190℃、190℃、200℃、200℃、200℃、205℃、190℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为450rpm。
实施例3
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，由以下质量百分比的原料组成：热塑性硫化橡胶34％，软化增塑剂10％，丁腈橡胶12％，热塑性聚氨酯橡胶8％，SBS橡胶弹性体6％，界面相容剂5.5％，聚丙烯树脂10％，填料12％，抗氧剂0.1％，光稳定剂0.4％，加工助剂2％。原料和为99.7％
热塑性硫化橡胶选用孟山都TPV211‐85。软化增塑剂选用韩国双龙的250N。丁腈橡胶选用法国伊立欧ChemigumP83粉末丁腈橡胶(33％丙烯腈)。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型TPU1190A(硬度90A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH188。界面相容剂选用EPDM‐MAHTRD‐359EP(马来酸酐接枝率为1.0％)。聚丙烯树脂选用三星道达尔的HJ730L。填料选用220/350炭黑。抗氧剂选用DLTDP。光稳定剂选用UV531。加工助剂选用德国汉高的G78。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为60：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、190℃、195℃、200℃、200℃、205℃、200℃、190℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为300rpm。
实施例4
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，由以下质量百分比的原料组成：热塑性硫化橡胶30％，软化增塑剂18％，丁腈橡胶8％，热塑性聚氨酯橡胶6％，SBS橡胶弹性体7％，界面相容剂6％，聚丙烯树脂8％，填料15％，抗氧剂0.2％，光稳定剂0.5％，加工助剂1.3％。
热塑性硫化橡胶选用江苏金陵奥普特百可韧TPV6000系列的6375N‐03(硬度为75A)。软化增塑剂选用白矿油。丁腈橡胶选用法国伊立欧ChemigumP83粉末丁腈橡胶(33％丙烯腈)。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型TPU1185A(硬度85A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH‐805(分子量约21万)。界面相容剂选用EPDM‐MAHST‐18(南京塑泰)。聚丙烯树脂选用泰国石化的1100NK(均聚聚丙烯，MI为11g/10min)。填料选用高岭土。抗氧剂选用Irganox245和Irgafos168；其中Irganox245的质量百分比为0.1％，Irgafos168的质量百分比为0.1％。光稳定剂选用HALS770。加工助剂选用广州东金塑胶有限公司的DIS‐5001(支化聚硅氧烷)。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为35：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、195℃、195℃、200℃、200℃、200℃、200℃、190℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为400rpm。
实施例5
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料及其制备方法，热塑性硫化橡胶30％，软化增塑剂18％，丁腈橡胶6％，热塑性聚氨酯橡胶10％，SBS橡胶弹性体6％，界面相容剂6％，聚丙烯树脂8％，填料14％，抗氧剂0.2％，光稳定剂0.5％，加工助剂1.3％。
热塑性硫化橡胶选用江苏金陵奥普特百可韧TPV6000系列的6375N‐03(硬度为75A)。软化增塑剂选用韩国双龙的150N。丁腈橡胶选用深圳玛斯尼公司的GM50。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型TPU1180A(硬度80A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH188。界面相容剂选用EPDM‐MAHTRD‐359EP(马来酸酐接枝率为1.0％)。聚丙烯树脂选用三星道达尔的HJ730L。填料选用灵寿县华润矿物粉体加工厂的有机蒙脱土(白度98，2500目)。抗氧剂选用Irganox245和Irgafos168；其中Irganox245的质量百分比为0.1％，Irgafos168的质量百分比为0.1％。光稳定剂选用复合型高效光稳定剂UV326。加工助剂选用德国汉高的G22。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为45：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、190℃、190℃、195℃、200℃、200℃、205℃、190℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为400rpm。
实施例6
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，由以下质量百分比的原料组成：热塑性硫化橡胶30％，软化增塑剂15％，丁腈橡胶12％，热塑性聚氨酯橡胶12％，SBS橡胶弹性体5％，界面相容剂6％，聚丙烯树脂10％，填料8％，抗氧剂0.2％，光稳定剂0.4％，加工助剂1.4％。
热塑性硫化橡胶选用江苏金陵奥普特百可韧TPV6000系列的6375N‐03(硬度为75A)。软化增塑剂选用白矿油。丁腈橡胶选用深圳玛斯尼公司的GM50。热塑性聚氨酯橡胶选用德国巴斯夫的聚醚型TPU1190A(硬度90A)。SBS橡胶弹性体选用巴陵石化的YH792。界面相容剂选用EPDM‐MAHTRD‐359EP(马来酸酐接枝率为1.0％)。聚丙烯树脂选用三星道达尔的HJ730L。填料选用灵寿县华润矿物粉体加工厂的有机蒙脱土(白度98，2500目)。抗氧剂选用Irganox245。光稳定剂选用HALS770。加工助剂选用广州东金塑胶有限公司的DIS‐5001(支化聚硅氧烷)。
一种低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶和界面相容剂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将聚丙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)通过喂料器将混合物送入双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品，双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆各段温度分别为：175℃、180℃、180℃、190℃、190℃、195℃、200℃、200℃、195℃、190℃、190℃、机头温度190℃，转速为400rpm。
下面以对实施例1、实施例2和实施例3的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品进行物理性能测试，实施例4-6测试结果类似实施例1-3，不一一提供测试结果，实施例1-3的测试结果见表1。
表1
通过表1，可以得知，发明热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体在软化增塑剂和界面相容剂协助下有助于提高无骨雨刷胶条专用料的压缩变形性和耐候性能，材料的磨损量＜30；永久压缩变形量小于50％；
本发明加入适量填料有利于提高本发明以热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶弹性体为主要原料制备的无骨雨刷胶条专用料的耐磨性能。ASTMD1044测试，磨耗量低于28mg。
本发明制备的无骨雨刷胶条专用料密度为9.7g/cm3左右，柔软性适中，而且由于热塑性硫化橡胶具有非常优异的吸振减噪性能，本发明无骨雨刷胶条专用料具有非常好的低噪音性能。
本发明提供的制备方法能快速制出具有高耐磨、低噪音、耐候性优异、高粘附力、低压缩变形性和极易加工成型等优点的无骨雨刷胶条专用料，该制品可以广泛应用于各种车用雨刮器中，且工艺步骤简洁，易于实现。
上述实施例仅为说明本发明，而不构成对本发明保护范围的限定，根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
Claims (9)
1.低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于，其由以下质量百分比的原料组成：
所述的丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈配比为30:70-60:40的橡胶中的一种；
所述的SBS橡胶弹性体为苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯共聚物；
所述的界面相容剂为EPDM‐MAH；
所述填料为有机蒙脱土、高岭土和炭黑中的一种；
所述加工助剂为低分子酯类、聚硅氧烷类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述的热塑性硫化橡胶的基材为PP和EPDM的TPV中的一种。
3.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油和白矿油中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述的热塑性聚氨酯橡胶为聚醚型聚氨酯弹性体共聚物中的一种。
5.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的一种。
6.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料，其特征在于：所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂以及无机类光稳定剂中的至少一种。
8.权利要求1‐7任一项所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)先把热塑性硫化橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯橡胶、SBS橡胶、界面相容剂和聚丙烯树脂按比例混合均匀，再加入软化增塑剂进行高速搅拌混合，然后将填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂组分按比例充分混匀，获得混合物；
(2)将所得混合物加入挤出温度为175‐205℃、转速为300‐450rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料制品。
9.根据权利要求8所述的低噪音、高耐磨、高粘附力无骨雨刷胶条专用料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为35：1‐60：1。
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